1.操作员站(OS站)和工程师站(ES站)
DCS系统配置4套独立的操作员站(OS站),其中两台焚烧炉配两个OS站,汽机和辅机控制配两个OS站。每套OS均采用成熟、可靠的DELL商用计算机。
OS站为操作员提供图形、列表、操作、历史数据再现等,可在打印机上输出。运行Windows 2000多任务网络操作系统下的PCS7 OS站应用软件。所有OS站均为全能值班配置,图像、操作、数据一致,实现机、炉、电的运行操作。[page]
系统配置1套工程师站(ES站),采用成熟、可靠的DELL商用电脑。
ES站主要完成实时数据库、控制块、图形、趋势、报表等系统数据的生成和下装,完成对系统的详细自诊断和系统数据的列表和后备。运行Windows 2000多任务网络操作系统下的PCS7 ES站应用软件。
可由专业人员通过工程师站对系统进行组态、维护。专业工程师在授权的情况下,可以在现场对系统进行在线或离线修改。同时,所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看,增加了用户对系统掌握的程度,以及系统软件、硬件的透明度。当不需组态时,可运行与操作员站完全相同的软件。
整个系统配置2台网络打印机,用于记录打印和CRT图象拷贝。打印机选用DELL网络打印机。
2.冗余的CPU414H中央控制单元
本自控系统现场控制站的中央控制器采用冗余设计,它由2套AS-400型中央控制器组成。它们预装有冗余软件,并通过一个通讯接口实现相互连接。在系统正常的运行中,当某个中央控制器出现故障时,另一个中央控制器能自动接管所有的工作,保证了系统继续正常运行。因此系统现场控制站的AS-400中央控制器具有很好的冗余性能。
AS 的中央处理器采用S7-400 系列工业控制器中S-414 以上的CPU,专为过程控制应用设计,CPU 芯片的底层程序采用类PASCAL语言编写,为CFC,SFC等过程控制语言提供平台。中央控制器中预装有冗余软件,用户在组态时可完全忽略其冗余特性,象对非冗余系统组态一样只需输入用户程序。
3.远程I/O站
每个分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通讯接口模块 ,分别通过2条独立的PROFIBUS-DP现场总线与AS-400中央控制站进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通讯接口模块发生故障时, 系统能自动地切换到另一个IM153-2通讯接口模块,并可带电热插拔更换故障的通讯接口模块,不会影响系统正常运行。
4.冗余的通讯网络
CP443-1作为标准的工业以太网连接装置,在物理层上采用高防护等级的通讯线缆,工业以太网的卡件上带有CPU可以独立处理通讯信号。高速工业以太网是在工业以太网的通讯协议的基础上,将通讯速率提高到了100M/s。SIMATIC NET 中的高速以太网采用了全双工并行(FDX)通讯模式,这种模式允许站点同时发送和接收数据,通讯速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速以太网上还采用了交换技术,利用交换机模块将整个网段分成若干子网,每个子网都可以独立地形成一个数据通讯网段,可以大大地提高通讯效率。普通以太网上由于网段上数据通讯阻塞的存在,使得网络上实际通讯技术只有40%,采用了全双工并行通讯技术和交换技术后,使得网络的通讯能力得以充分地利用。
5.主要监控功能描述:
(1) 工艺流程显示:依据系统工艺控制过程以流程图形式表现工艺流程图;
(2) 顺序控制操作指导:在PCS7中提供SFC顺序功能图,以图形方式监控顺序控制过程;
(3) 系统控制和设定功能:控制系统提供丰富的回路控制监控库,可以对回路控制和参数设定进行集中显示、集中监控;
(4) 趋势显示:以实时趋势和历史趋势方式显示重要过程参数的变化趋势;
(5) 报警记录与显示
(6) 报表管理:提供日报、月报打印功能,可提供定时打印、事件驱动打印、召唤打印等;
(7) 用户级别管理:为了保证系统的安全操作,系统提供多级用户权限管理,不同权限的用户对应不同的操作范围。[page]
5. 部分监控画面
四 使用效果分析
该DCS系统经长期运行证明,各项技术指标均达到国际先进水平,主要表现如下:
(1) 燃烧效率高:垃圾在炉排上与空气混合均匀燃烧充分,垃圾燃尽率高;
(2) 处理垃圾范围广泛 :由于设计了根据不同垃圾类型而调整的控制策略,垃圾处理范围大大提高,能够处理工业垃圾、生活垃圾、废弃橡胶轮胎等;
(3) 运行维护费用低 :由于自动控制水平高,运行人员少,定检和不定期检修费用低,降低了维护费用;
(4) 可靠性高 :经过长期运行表明,控制系统故障率非常低,系统可用率可达99.9%以上,满足设计要求;
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