SIMATICPCS7系统在石化炼油项目中的应用
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关于 PLC控制系统在石油化工中的应用摘要:石油化工是化学工业的重要组成部分,也是我国重要的支柱产业,在国民经济发展中有着重要作用。
随着社会的不断发展,对生产力水平提出了更高要求,PLC控制系统是一种便捷而高效的工具,并以其独特的优势,被普遍应用到社会各行各业。
在石油化工行业中应用PLC控制系统有助于提高生产水平,推动石油化工的自动化发展。
本文对PLC控制系统在石油化工中的应用进行了分析,希望能够为石油化工生产实践提供一些参考。
关键词:PCL;控制系统;石油化工;应用0引言石油化工与人们的日常生产生活有着密切联系,同时,石油化工生产存在一定的危险性,因此,在生产过程中对每一个环节都提出了较高的要求。
PLC技术采用了计算机技术与现代控制技术,其作为一种可编辑逻辑控制器,将其应用于石油化工生产中发挥重要作用,不仅能使人员作业的压力减小,且能在生产安全性方面具有一定优势。
在当前科技迅速发展的时代下,PLC控制系统的功能与以往相比更加完善,因此,在石油化工行业发展中采用PLC控制系统具有重要意义。
1PLC控制系统概述1.1PLC技术特点PLC技术不仅能够编程,还能够存储程序实现逻辑运算的功能,所以说,相比于传统的控制技术来说,PLC技术的应用具有更强的灵活性,能够满足不同控制需求,因此能够有效提高工业生产的质量和效率。
除此之外,PLC技术还具有较强的适应性,在面对复杂的施工环境时,具备一定的抗干扰和抗冲击能力,而且还能够全方位监控设备的有效信息,及时发现和诊断系统运行的故障,确保系统能够稳定地运行,所以更加可靠和安全。
最后,PLC技术的操作更加便捷、维护也更加简单,由此可见,PLC控制系统在石油化工生产中有着非常可观的应用前景。
1.2PLC系统的主要构成在PLC系统中,主要由中央处理器、存储器、输入和输出单元、通信接口、扩展结构和电源等部分构成。
与一般的微机一样,中央处理器(CPU)是PLC的核心,在该模块中,按照系统程序所赋予的功能来控制PLC系统的工作,一是要接收从编程器输入的程序,二是要对电源、内部电路和编程中存在的问题进行诊断,三是要通过输入结构接收现场的数据并输入到数据寄存器中,四是要从存储器读取用户的程序并执行,五是要通过输出单元实现输出控制,具体CPU的选型,需要石油化工企业根据自动控制系统对功能、速度和通讯能力方面的要求确定。
PLC在石油化工行业中的应用与效益分析石油化工行业作为现代工业的重要领域之一,对自动化控制系统的需求日益增长。
而可编程逻辑控制器(PLC)作为一种高效、可靠的自动化控制设备,被广泛应用于石油化工行业中。
本文将对PLC在石油化工行业中的应用进行深入探讨,并分析其带来的效益。
一、PLC在石油化工行业中的应用领域1.1 生产过程控制石油化工生产过程中,存在着大量的工艺参数需要监测、控制和调节。
PLC可以通过感知、测量和控制各种参数,如温度、压力、液位、流量等,实现对生产过程的智能化控制。
通过PLC控制系统的精确调节和快速响应能力,可以确保生产过程的稳定性和可靠性,提高产品质量和产能。
1.2 安全监控与报警石油化工生产中,涉及到大量的危险品和高温高压等危险环境。
PLC可通过与传感器和执行器的联动,实现对各种危险因素的监测和控制,保障生产过程的安全性。
当检测到异常情况时,PLC能够快速响应并发出报警信号,提醒操作人员及时采取应对措施,避免事故发生,并保护人员和设备的安全。
1.3 能源管理与节能优化石油化工行业的能源消耗量庞大,节能与提高能源利用率是企业追求的目标。
PLC在能源管理中起到了重要作用。
通过实时数据采集和分析,PLC可以监测各个设备、工艺单元的能耗情况,自动化控制能源系统的运行,并通过优化控制算法,实现能源消耗的最小化。
这不仅有助于企业的经济效益,还对环境保护具有积极意义。
二、PLC在石油化工行业中的效益分析2.1 提高生产效率PLC控制系统具有高速响应、准确度高和稳定性好的特点,可以实现对生产过程的精确控制。
通过PLC对生产过程的智能化管理,可以减少人为因素对生产的干扰,提高生产效率和产品质量。
此外,PLC 还具有多任务处理的能力,可以同时控制多个工艺单元,进一步提高生产效率。
2.2 降低生产成本PLC控制系统可以对各个设备进行智能化管理,实现设备的自动开关、自动调节,减少人工操作的需求。
这不仅提高了生产效率,还可降低人工成本。
计算机与PLC集成控制系统在石化行业的应用分析摘要:在石油行业生产中,计算机与PLC集成控制系统在自动控制操作层面,具有显著的应用优势。
基于此,本文分析了计算机与PLC集成控制系统功能,从生产自动化功能、生产动态监控功能、局部反馈功能、系统报警功能、数据通信及共享功能等方面进行了探析,并论述了计算机与PLC集成控制系统在石化行业的应用,从在油库建设中的应用、在石化装置中的应用、在现场抗干扰中的应用等方面进行了探究。
关键词:计算机;PLC集成控制系统;石化行业在石油行业生产中,通常采用DCS系统进行生产线自动化控制。
然而,在石化行业诸多项目建设中,DCS系统并不能满足实际需求。
例如,在油库建设中,由于该项目具有小规模建设、非连续性工艺等特点,若采用DCS系统,就会大幅度增加项目建设及后期维护成本,并不能满足高性价比项目建设要求。
因此,依据计算机与PLC集成控制系统功能,笔者探析了该系统在石化行业的应用。
1.计算机与PLC集成控制系统功能关于计算机与PLC集成控制系统功能,应从生产自动化功能、生产动态监控功能、局部反馈功能、系统报警功能、数据通信及共享功能等方面分析,具体可参考以下内容:第一,生产自动化功能。
在石化行业生产中,计算机与PLC集成控制系统应用,可依据用户技术需求,实现整体生产过程的自动化。
在各型号石化产品生产中,该系统可依据添加剂配方比例,对各类产品进行精确配置及生产。
同时,依托现场PLC控制系统,并结合微型机,可促进整体的自动化生产进程。
第二,生产动态监控功能。
在石化行业生产中,计算机与PLC集成控制系统应用,可采用自行开发软件,实现生产现场的动态监控。
通过计算机屏幕,操作人员可利用人机界面及组态图形,全面掌握现场的各种工况变化。
由此,在实际生产中,针对突发事件,相关人员可及时采取应急管理措施。
第三,局部反馈功能。
在石化行业生产中,计算机与PLC集成控制系统应用,可针对各生产设备,设计局部反馈装置,使之充分发挥局部反馈功能。
基于 PCS7的化工流程系统控制方案设计摘要:针对聚合物的大规模生产流水线,对连续反应器的特性和反应物发生化学反应的工艺流程进行了详细的分析,结果表明化工流程控制系统满足控制基本要求。
系统控制方案是在PCS7软件上设计的,包括控制回路的功能设计、控制算法、控制变量、操作变量、控制律、序列逻辑和系统连接等部分。
由西门子S7-400PLC控制器以现场总线的方式实现对现场系统进行监测和输出控制。
控制器、工程站、操作员站和现场流程控制站通过系统网络连接在一起【1】。
本系统可以完成从原料开始到最终产品的整个过程全自动生产。
通过该系统控制化工反应进程,减少了操作人员的劳动强度,提高了进料、原料反应精度,降低生产成本。
【2】关键词:PCS7;连续过程控制;精细化工;自动化;SMPT-10000引言化工生产过程中的关键设备是连续工艺反应器,系统设计的背景为聚合物的大规模生产。
【3】通过调节温度、流量、压强、液位,控制化工产品的品质和生产水平。
目前,由PCS7和SMPT-1000实验平台开发的连续过程控制系统具有非常全面的功能,包括进料、混合、反应、蒸发、提纯和回收。
该系统控制主要包括流量控制、液位控制、温度控制、压力控制等。
【4】系统对整个过程进行自动控制,保证生产过程能够安全稳定地运行,并满足节能减排的要求。
操作人员可以通过工控机直接调用CFC程序中功能块的管脚信号来修改参数,通过SFC程序控制实现一键开车与停机,并且对生产过程中的反应进行全自动连续控制,该自动控制系统大大的缩短了生产启动时间并提高生产效率。
系统设计完成后,利用SMPT-1000实验平台对整个控制系统进行了仿真实验,验证了设计效果。
1硬件配置硬件配置是表示负载性能均衡的基本配置,该系统对硬件要求较高,故选择功能强大、性能可靠的西门子公司的产品,所选择产品性能要求如下:集散控制系统的主操作站一般由一台高端微型计算机组成,实现实时、多任务操作的控制系统。
SIMATIC控制系统在石油钻井中的应用-管理资料随着电驱动钻机在油田应用的普及,作为其控制核心的PLC及其通讯应用的越来越广泛.本文结合石油钻井设备控制系统的具体实例,概括了利用西门子SIMATIC300进行系统集成的设计方法,SIMATIC控制系统在石油钻井中的应用。
1 引言该项目使用SIMATIC控制系统应用在ZJ30DB、ZJ50DB、ZJ70DB变频电动钻机上。
选用西门子SIMATIC300系列CPU作为变频电动钻机的控制核心,PLC 与变频器的通讯采用Profibus总线。
由于高可靠性及野外操作对维修带来的复杂性要求,系统具有冗余备份和远程监控功能。
2 系统介绍该钻井设备布置分为五个区域:钻台区、泵房区、动力及电传动区、固控区、油罐区。
钻台区布置有绞车、转盘、顶驱、司钻室、司钻偏房等,为危险作业区,整个区域的电气均要求防爆。
泵房区布置有泥浆泵组、电动灌注系统及钻井液管汇;动力及电传动区布置有柴油发电机房、气源净化装置房、辅助发电机房和电控房;固控区布置有泥浆循环罐、泥浆净化设备及套装水罐;油罐区包括油罐、泵、管线。
由于钻台区为危险防爆区域,按照国际及国家有关标准,其他区域距离井眼的长度至少在50米以上。
整套PLC控制系统分别布置在电控房和司钻室,其中电控房内包括两台相互冗余的CPU和一套ET200M,司钻室包含一套ET200M。
电控房内布置有:PLC控制柜、发电机柜、整流柜、VFD柜及MCC柜。
司钻室集钻机机电、气、液控制于一体,除了包含一套ET200M的电控柜外还包括主控制台和辅助控制台,具有钻机操作和钻井参数实时显示、电气系统运行监控与显示、声光报警、故障指示等。
控制系统可以完成对5台600kW以上电机(其中包括3台泥浆泵电机、1台绞车机和1台转盘电机)的控制和相互之间的联锁控制;还包括对发电机柜、整流柜及钻台传感器的数据采集、控制和报警、故障显示。
在钻井过程中,对绞车和转盘的可靠性要求较高,如果绞车或转盘发生故障,在短时间内不能修复,则有可能造成井壁坍塌的大事故,因而系统具有冗余备份的功能。
西门子控制系统在油田联合站生产和管理中的应用葡三结合站二、控制系统构成本控制系统主要由3套S7-300和5套上位机构成。
输油岗:一台工控机〔PIV2.0/256M/80G/CP5613〕,经过Profibus-DP监控本岗消费运转状况,一套2排机架的CPU314C-2PTP的PLC控制系统担任采集控制本岗的数据和设备。
并经过CP342-5衔接至DP网络。
脱水岗:一台工控机〔PIV2.0/256M/80G/CP5613〕,经过Profibus-DP监控本岗消费运转状况,CPU采用CPU314C-2PTP,并配有CP341经过RS485与计量岗第三方计量设备通讯。
向上经过CP342-5衔接至DP网络。
注水岗:一台工控机〔PIV2.0/256M/80G/CP5613〕,经过Profibus-DP监控本岗消费运转状况,CPU采用CPU314C-2PTP监控高压注水电机、调停注水罐的液位,并担任监控污水岗。
向上经过CP342-5衔接至DP网络。
站级主控岗:一台工控机〔PIV2.0/256M/80G/3COM网卡/CP5613〕,作为WINCC Web Navigator Server向厂级管理岗提供站内消费及运转状况,同时应用厂内Profibus-DP总线采集并监控各的运转状况。
位于结合站管理办公楼。
厂级管理岗:一台工控机〔PIV2.0/256M/80G/3COM网卡〕,作为WINCC Web Navigator Client,经过油田局域网监控葡三结合站的消费运转状况。
位于采油厂管理办公楼。
系统结构图整个控制系统由一条DP网络贯串全站,总距离近400米。
由于设备散布位置,共有6个RS485中继器完成网络扩展。
这样在恣意一台上位机上均可以监控全站,但由于管理要求,只要厂级和站级可以完成全站监控,其它上位机均担任本岗的监控义务,并可对其它岗位协调监控。
运用中的监视画面三、控制系统完成的功用关于大型油田结合站来说,各岗之间的协分配合和独立的准确控制均是必不可少的。
PLC在石油化工中的应用石油化工作为现代工业的重要组成部分,在生产过程中需要高效的自动化控制系统来确保安全、稳定和高效的生产运行。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种广泛应用于工业自动化控制系统中的控制设备,被广泛地应用于石油化工领域。
本文将探讨PLC在石油化工中的应用,并重点介绍其在炼油、化工装置和安全控制中的应用。
一、PLC在炼油过程中的应用炼油是将原油分离成不同比重的液体产品的工艺过程。
在炼油过程中,PLC被用于控制和监视各个单元操作的运行,以确保整个炼油过程的安全、稳定和高效。
首先,PLC可以控制原油的进料过程。
通过传感器监测原油罐的液位,并采集其它相关参数(如温度、压力等),PLC能够根据预设的参数来控制进料泵的启停、阀门的开闭,以实现自动化的原油进料过程。
其次,PLC在分离过程中起到重要作用。
在分离塔、蒸馏设备等分离装置中,通过传感器采集到的温度、压力和液位等参数信息,PLC能够根据预设的控制策略来控制加热、冷却和流量的调节,实现对不同组分的分离。
最后,PLC还可以控制产品的储存和输送过程。
通过传感器采集到的产品罐的液位信息,PLC可以根据预设的液位范围来控制产品的储罐进料和排料,确保产品的储存和输送的安全和高效。
二、PLC在化工装置中的应用化工装置是用来进行化学反应、物质转化和产品制备的设备。
在化工装置中,PLC被用于控制反应过程的温度、压力、流量和液位等关键参数,以及产品的合成和分离过程。
PLC可以通过控制加热和冷却系统来维持反应过程中的温度稳定。
在控制系统中,PLC通过采集温度传感器的反馈信号,并与预设的温度范围进行对比,实现对加热和冷却系统的控制,从而保持反应过程在合适的温度范围内进行。
此外,PLC还可以控制反应过程中的压力、流量和液位等参数。
通过传感器采集到的反馈信号,PLC可以实时监测反应过程中的压力、流量和液位,并根据预设的参数范围来控制阀门的开启和关闭,从而实现对反应过程的稳定控制。
PLC在石化工业中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它通过集成电路以可编程的方式实现对工艺过程的监控和控制。
在石化工业中,PLC广泛应用于各个生产环节,不仅提高了生产效率,也增强了生产过程的安全性。
本文将针对PLC在石化工业中的应用进行探讨。
一、PLC在石化工业中的控制系统在石化工业中,控制系统起着至关重要的作用。
传统的控制系统使用继电器、按钮等硬件元件进行控制,然而其布线复杂、维护困难且扩展性差。
而PLC则以其高可编程性和灵活性成为了石化工业中的首选控制系统。
PLC通过编程实现对石化工业过程的自动化控制。
它接收来自传感器的信号,经过处理后控制执行机构的动作,实现对生产过程的监测和调整。
在石化工业的生产线上,PLC可以控制设备的启停、调节温度、控制流量等操作,大大提高了生产标准化和自动化程度。
二、PLC在石化工业中的安全控制石化工业的生产过程中存在着许多高温高压等危险因素,要保障作业人员的安全非常重要。
PLC在石化工业中的应用可以实现对危险工况的监测和控制,提高了作业人员的安全性。
PLC系统可以通过连接传感器和报警器来监测各个环节的工作状态,一旦发现异常,即可立即采取措施,如切断电源、关闭设备等,避免事故发生。
此外,PLC还能对石化设备进行故障诊断,通过自动报警和开关控制等方式,提高了系统的安全性和可靠性。
三、PLC在石化工业中的过程优化石化工业的生产过程通常涉及多个工序和设备,需要对不同工序进行协调和控制。
PLC系统的应用可以实现对石化工业过程的优化,提高生产效率和产品质量。
PLC可以根据预先设定的工艺参数,自动调整各个工序的运行状态,提高生产效率和稳定性。
通过PLC的计时和计量功能,可以精确控制原料的投放和产品的质量,减少人工干预,提高产品的一致性和稳定性。
四、PLC在石化工业中的远程监控石化工业的生产厂区通常较为庞大,监测和管理工作相对复杂。
PLC系统的网络功能可实现对石化工业生产过程的远程监控和管理,提高管理的便捷性和效率。
集成控制系统,具有分散控制、集中管理、控制装置和现场仪表全数字化、安装方便、成本低和维护管理智能化等特点,它代表了当今控制系统的发展方向。
1.2 系统结构在西门子实施的中石化青岛大炼油项目中,结构如下:共有2.5万点硬件点,41个SIEMENS工业级以太网交换机SCALANCE X414-3E,43对417-4H控制器,分为1个中央控制间CCR和15个现场控制间,如图1所示。
(1)在CCR中有8对冗余服务器,60台DCS客户机操作站,6台全厂调度站,2个工程师站,1个资产管理站,一个OPC服务器,一个中央归档服务器,一个防病毒服务器,10台打印机。
(2)在CCR中由3个SCALANCE X414-3E构成环形系统网络,6个SCALANCE X414-3E构成环形终端网络。
环形网络数据传输速率为1Gbit/s,在网络的某一个节点出现故障时,环形网络会在0.3s内重建通讯通道。
(3)在各个FCR中均有1个工程师站,1个操作员单站。
(4)在各个FCR中由2个SCALANCE X414-3E构成环形现场系统总线,数据传输速率为1Gbit/s。
(5)动力中心FCR10中除了系统总线外,还有2个SCALANCE X414-3E构成环形现场终端总线,1对冗余服务器,8台DCS客户机操作站,1个中央归档服务器。
网络连接原理图如图2所示。
现场系统总线与C C R系统总线之间通过冗余SIMATIC PCS7 系统在石化炼油项目中的应用SIMATIC PCS7 Application in the Petrochemical& Oil Refi nery Industry1 石化炼油项目的PCS7标准系统结构1.1 概述西门子公司SIMATIC PCS7集散控制系统是集DCS、SIS、AMS、PLC以及远程I/O为一体的新型全光缆连接,通讯速率为100M bit /s 。
一个为St a ndby Master, 一个为Standby Slave 。
当Master 通讯中断时,系统自动切换到Slave 通讯。
CCR 中的工程师站和操作员站提供大部分的工程操作和数据归档功能;另一方面,当CCR 发生通讯故障的时候,分布在FCR 中的工程师站和操作员站提供后备操作。
整个系统的结构可以分为3层:(1)控制器层:通过现场总线层实现对现场仪表的监测和输出控制;(2)系统网络层:所有现场控制器、服务器、工程师站及操作员单站通过系统网络连接到一起;(3)终端网络层:所有服务器、客户机操作员站通过终端网络层连接到一起,客户机操作员站通过服务器获得控制器层的数据并将操作员指令传达到控制器。
2 PCS7系统在石化炼油项目中的应用2.1 现场控制单元—自动化站西门子DCS采用在线冗余容错的CPU技术,通过具有诊断功能的卡件连接传统的冗余开关量/模拟量信号,而且支持具有HART、Profibus、FF协议的智能现场仪表。
自动化站从控制器、控制回路、I/O卡件,各类通讯卡件皆冗余,提高了系统的可靠性。
西门子DCS 冗余的CPU机架在物理、电气上完全隔离,冗余的CPU对通过光纤连接实现同步;冗余的DCS卡件可安装在物理、电气上完全隔离的机架(ET200M)上;每个机架具有2个PROFIBUS-DP通信模块,通过PROFIBUS-DP连接到冗余的CPU对,通信速率可达到12Mbit/s。
因此,西门子的DCS系统在冗余设计上完全考虑了共因故障而导致的系统故障,增加系统的可用性。
2.2 ET200M分布式I/O站2.2.1 ET200M分布式I/O站的组成ET200M分布式I/O站由DIN安装机架、BM总线模板、IM153-2通讯接口模块及高可靠的I/O信号接口模块组成。
2.2.2 ET200M分布式I/O站的主要功能现场控制站的E T200M分布式I/O站通过PROFIBUS-DP现场总线与AS-417H中央控制器进行实时通讯,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口模块将现场数字量或模拟量信号传送到中央控制站,同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。
2.2.3 ET200M分布式I/O站的主要特点ET200M分布式I/O站所有模块具有带电热插拔功能。
用于PROFIBUS-DP通讯的2个冗余IM153接口模板,传输速率最高达12Mbit/s,分别通过2条独立的PROFIBUS-DP现场总线与AS417H控制站进行实时通讯。
所有I/O模板都与背板总线光电隔离。
发生故障时,具有诊断功能的模板自动将相应消息传送到操作员站,从而可快速、简便地进行故障排查。
ET200M可在标准环境以及Ex Zone 2危险区中使用。
当使用合适的防爆型I/O模板时,可以将执行器/传感器安装在Ex Zone 1危险区中。
通过ET200M分布式I/O站(具有IM153-2高性能型接口模板),使用具有HART功能的模板,可将HART设备连接到SIMATIC PCS7自动化站。
可连接所有的支持HART协议的变送器和HART执行器,这些设备可使用HART协议进行数字通讯。
可从中央控制室或相应的现场机柜间,对所有连接的现场设备进行在线诊断和参数设置。
2.2.4 高可靠的I/O信号接口模块ET200M分布式I/O站的所有I/O信号接口模块均采用了光电隔离,并具有限流、限压保护,现场任何高压、大电流信号都不会造成ET200M分布式I/O站其它模块的损坏,具有很好的抗干扰性能。
ET200M分布式I/O站的所有I/O信号接口模块均具有LED状态显示功能,可直观地显示出模块工作是否正常。
2.2.5 MTA的应用在青岛炼油项目中,所有现场信号接入ET200M I/O卡件中,通过PROFIBUS-DP总线与现场控制器相连,信号类型分为:TC、RTD、AI、AO、DI 和DO。
对于所有的信号类型,都使用了MTA(Marshalling Termination Assembly)集成端子板,提高了系统的可靠性。
对于所有需要控制的信号,系统提供I/O侧的冗余功能,即一个现场信号在进入PCS7系统后,同时接入到两个不同的I/O卡件中。
这样,当其中一个卡件有故障时,生产过程依然可以正常运行,保证了PCS7 系统的高可用性。
2.3 网络利用PCS7支持多种不同的通讯总线技术和结构,以适应不同的网络规模和系统性能要求。
系统网络和终端网络可合并也可分开,可根据需要采用线型、环型、星型或混合型拓扑结构。
配有多种传输速率为10/100/1000Mbit/s的光电转换器,可用于电信号网络或光纤网络。
网络构建可基于不同的冗余策略。
专门针对工业应用而开发的SIMATIC NET产品完全适用于所有工业领域中各种类型的工厂。
Scalance X413-3E交换机为100Mbit/s的系统设备提供接口,基于以太网ISO协议的系统总线,将各AS链接在一起并连接到OS服务器,系统总线高速链路采用1Gbit/s冗余光纤环路。
系统总线采用星型结构并扩展到FCR。
冗余级的FO电缆将CCR上的高速链路环连接到每个FCR上的本地系统总线环,如图3所示。
RM=ONRM=ONFARCCRStandbySlaveMM491-2MM491-2MM491-2 MM491-2MM491-2StandbyMasterMAC地址高的×414自动为Standby Master共有15个现场控制间的环网与CCR的环网之间建立了环网之间的冗余连接。
图3 环网之间冗余连接原理图SCALANCE交换机的功能强大,管理可以基于WEB方式,即每一个交换机都分配一个IP地址,通过IE即可对此交换机进行配置与诊断。
对于大型系统来说,网络的稳定与易维护是非常重要的,而在这两点上,西门子的网络具有鲜明的特点。
2.4 OS服务器2.4.1 OS服务器的硬件西门子OS服务器运行在Microsoft Server 2003操作系统上,可靠、便于维护与扩展,服务器为DCS提供操作层面的中央数据库。
该数据库包含项目数据、过程值、来自AS的报警和消息。
服务器可与多个OS客户机链接,这意味着各个OS客户机可与多个OS服务器进行数据交换,即多客户机模式。
这种分布式系统的优点,可以将一个工厂划分成几个独立工艺装置,将相应数据分配给几对OS服务器,便于系统扩展,从而提高系统的可用性。
在需要时,操作员可从任何过程区域查看过程数据,如图4所示。
OS clientsCentral ArchiveServer(CAS)OS serversAutomation systemsIndustrial Ethernet图4 C/S 结构图2.4.2 OS服务器的归档功能OS服务器具有高性能的归档功能。
根据用户需求,可离线或在线组态。
它用于记录过程数据、消息、事件,根据硬盘大小可决定归档的时间长度。
该归档可被各操作站访问。
2.4.3 OS服务器的冗余操作员站以冗余对形式使用服务器(称为服务器“A”和“B”),各个操作员站从“首选”服务器(可以是冗余服务器中的任何一个)获取数据。
当若干个操作员站从同一对冗余服务器收集数据时为平均服务器负荷,可将操作员站组态为一些操作员站使用服务器“A”作为其首选服务器,而其他另一半操作员站使用服务器“B”作为其首选服务器。
上述功能增强了冗余功能且可优化系统性能。
当其中一台服务器发生故障时,所有首选该服务器的操作员站都会自动切换为使用另一冗余服务器获取数据。
2.5 工程师站PCS7 的理念就是将所有的工程组态在同一个平台上完成,而这个平台具体表现为工程师站,所有的组态、维护工作都在工程师站上进行,工程师站是唯一的工程组态接口。
其具体功能为:(1)SIMATIC管理器SIMATIC程序管理器采用了现代化的软件体系结构,对项目进行管理、处理、归档和建立文件。
在软件开发方面,采用了面向对象的技术。
在项目管理上,从系统硬件、工艺过程和过程对象3个不同的视角,同时进行管理。
与传统DCS系统相比,PCS7的组态直接面向工艺过程。
在SIMATIC程序管理器下,有多种组态工具可以使用,无论采用何种组态工具,生成的组态数据都自动存到一个同一的数据库中。
这些组态工具是:C F C(连续功能图)、S F C(顺序功能图)、S C L(结构化的控制语言)和WinCC(SIMATIC图形画面组态)等。
(2)连续功能图CFCCFC是一种简洁的图形化组态工具,采用I EC- 61131的标准。
用CFC有助于节省组态时间和费用,同时大大地简化了系统的组态和维护。
用CFC进行组态时,以功能块为基础。
采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务,从而CFC可用于过程自动化控制任务的组态。
(3)顺序功能图SFCSFC也是一种图形组态工具,采用IEC-61131的标准,用于组态顺序控制的自动化任务。