西门子PCS7在化工企业的应用

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  摘 要:本文基于PCS7系统及工序控制特点的基础上,分析了PCS7系统组态构成及操作员系统,并从PCS7系统在化纤粘胶中应用方面,叙述了对其在化纤企业关键功能的成功实现。
  关键词:PCS7系统粘胶短纤维;对象编程;组态软件;操作员系统
  中图分类号:TQ341.1 文献标识码:A
  纵观来说,西门子PCS7系统是新一代的DCS控制系统,它兼容了传统PLC与DCS系统的整个优点, 通过采用 PCS7 的全集成自动化解决了生产、过程控制和综合工业中所有领域实现统一且符合客户要求的自动化平台,在化纤企业中得到了很好的应用。
  目前随着化纤企业对生产监管的要求不断严格,PCS7不仅仅实现了提供过程级,监控级功能,而且还提供了管理级的接口,把以DCS为代表的最底层自动化等有机地结合起来,为企业提供了信息化的管理平台。
  1 PCS7系统及工序控制特点
  在化纤企业实际生产中PCS7系统能够实现自动化,为企业提供准确及时数据,为稳定生产、工艺寻优、合理利用能源和降低生产成本提供了手段。我们通过该系统能实现对粘胶短纤维产品检验合格率高达95%以上。
  在工序上实现了顺序启停电机,保障产品合格率,控制生产温度,流量,压力等工艺指标。一般地化纤企业的成产线分为两面纺丝,纺丝后切断和后处理工序,其中涉及到电机控制和顺序控制等。另外还有纺丝,切断工序等主要是控制丝束和纺丝切断长度,整个要以变频调速为主。
  2 PCS7系统组态构成
  PCS7系统组态主要由控制系统硬件,包括分布式 I/O 和现场设备,通讯网络用于连续和批生产过程的自动化功能,操作和监视功能(OS 工程组态)和诊断和资产管理功能构成。具体组态系统如图1所示。
  在生产中生产线还有一套PCS7和两套S7PLC构成,它的控制点数有1224个。它是整体来负责切断,精炼,风送等各个工序的,在实际生产中控制器和3台操作站通过工业以太网来进行通讯,并以配置成冗余服务器和客户机模式。
  实际上来说,SIMATIC管理器是这个工程组态控制的控制中心,是工程组态工具套件的综合平台,同时也是SIMATIC PCS7过程控制系统所有工程组态任务的组态基础。SIMATIC PCS7项目各个方面的创建、管理、归档和记录都在这里进行。
  而它的硬件组态是有在在HW-Config中可以配置硬件,如自动化系统(AS)、总线及过程IO等,还能进行网络组态。
  3 PCS7操作员系统分析
  PCS7的操作员系统架构具有很大的可变性,可灵活地适应不同的工厂架构和需求。这个架构的基础是由完美协调的单用户系统操作员站(OS 单站)和具有客户端 / 服务器架构的多用户系统操作员站所构成。
  生产中我们可以通过 SIMATIC PCS7过程控制系统的操作员系统,它可以通过各种视图来观察过程序列,并在必要时进行干预,从而可方便而安全地执行过程。并可以实现不固定位置的窗口可显示某个设备或控制对象的具体参数或趋势,方便操作员对其进行操作或分析。
  4 PCS7系统在化纤粘胶中应用
  我们假定PCS7系统在某企业6万吨粘胶纤维原液车间自动化控制系统项目中的应用,一般地为了提高可靠性我们将AS采用CPU414H,而对于系统中的电源等部分我们用冗余设计。操作员站设计5个操作员站,主要是控制从喂粕开始,浸渍、料仓、黄化机、溶解机、混合胶桶到一道供胶桶的控制。
  而对于黄化等具有可燃性气体的场合全部使用安全栅进行与现场的安全隔离。对于料仓、黄化机、溶解机、混合胶桶全部使用自动控制完成,减轻了操作工的负担。而对于电磁阀、电机、正反转电机、高低速电机有完备的控制及监控,可以智能的监控设备故障并向操作员报警。强大的西门子PCS7系统和自主编写的专用化纤控制块结合,使整个生产过程自动、高效、稳定,满足了生产要求。
  结语
  采用PCS7系统,从编程的理念上来说得到了企业的认可,在线修改程序和改变硬件配置随意灵活方便,并且能够在线监控硬件和现场的网络。同时PCS7系统中的双速电机块,双向电机块不符合我国的实际情况在具体使用当中也不符合我们电气控制的习惯。
  同时我们还得出,PCS7系统开放的先进的现场分布总线网络容易集成SIMATIC之外的产品,可以节约很多电缆和桥架等。总之PCS7系统采用面向对象编程技术在粘胶短纤维生产工艺技术中的成功使用,再次证明了只需在线监控对应的数据块DB。完全可以掌握现场施工工艺数据,调试也方便,可靠。
  参考文献
  [1]卫世鋒.西门子PCS7系统在山西三维集团的应用[J].中小企业管理与科技,2014.
  [2]刘平.阻燃粘胶短纤维产品研发成功[J].中国阻燃,2010(04).
  [3]李康,肖冬平.PCS7系统在粘胶短纤维生产中的应用[J].化工自动化及仪表,2011(01).

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