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瞿海森 杜瑞琦
1 引言
云南紅塔滇西水泥廠3#窯工程中，FCS采用了PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。該現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)容易安裝，節(jié)省成本；集中組態(tài)，建立系統(tǒng)簡(jiǎn)單；提高了準(zhǔn)確性，使工廠有更高安全性和有效性，減少了維護(hù)；由于是開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，使投資更安全；更重要的是，為工廠自動(dòng)化及CIMS系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
控制系統(tǒng)工程軟件采用ABB公司的Freelance 2000系統(tǒng)，軟件運(yùn)行操作系統(tǒng)為Windows NT，全中文操作。Freelance2000系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器過(guò)程站集成了現(xiàn)場(chǎng)總線功能，一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制站由現(xiàn)場(chǎng)控制器主單元DFC02，控制器電源模塊DFP01，兩塊控制器以太網(wǎng)模塊DFE02（E1802F和AM801F模塊），以及四塊PROFIBUS通信模塊DFM01組成。該現(xiàn)場(chǎng)控制器支持四種現(xiàn)場(chǎng)總線，易于組態(tài)，速率達(dá)12Mbps，模塊具有自動(dòng)識(shí)別和自診斷功能。它采用了兩層通訊協(xié)議：第一層采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議；第二層采用工業(yè)以太網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議，與Freelance2000系統(tǒng)進(jìn)行通訊。
滇西水泥廠PROFIBUS自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要和功能配置要求，將系統(tǒng)分為6個(gè)現(xiàn)場(chǎng)站，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和1500個(gè)左右的I/O點(diǎn)數(shù)連接到6條PROFIBUS-DP總線上。約200臺(tái)智能儀表連接到12條PROFIBUS-PA總線，其中有3條PROFIBUS-PA所連接的現(xiàn)場(chǎng)儀表是防爆型的，再通過(guò)DP/PA藕合器連接到PROFIBUS-DP總線上。圖1為控制系統(tǒng)的一個(gè)控制站示意圖。
圖1 控制站示意圖
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1 Freelance 2000系統(tǒng)軟件組成
Freelance 2000軟件主要由工程師站DigiTool、操作員站DigiVis及一些其他功能軟件組成。系統(tǒng)軟件能滿足如下功能：① 工程師站：具有組態(tài)功能，包括系統(tǒng)過(guò)程站、操作員站組態(tài)；系統(tǒng)故障檢測(cè)功能；編程語(yǔ)言采用IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。② 操作員站：具有先進(jìn)的過(guò)程操作性能，包括總貌顯示、面板顯示、組顯示、趨勢(shì)顯示、報(bào)警及記錄顯示等標(biāo)準(zhǔn)預(yù)定義顯示，操作為“所見即所得”方式，同時(shí)具有面向維護(hù)人員的系統(tǒng)故障自診斷功能。③ 控制功能：除具有近200個(gè)常規(guī)控制塊外，還具有用戶自定義功能塊。④ 能作傳統(tǒng)報(bào)表打印、事故報(bào)告打印，也能進(jìn)行臨時(shí)打印報(bào)告，同時(shí)采用DDE數(shù)據(jù)交換同工廠管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。⑤ 數(shù)據(jù)通信采用10MHz以太網(wǎng)，通信介質(zhì)采用光纜，具有較長(zhǎng)的通訊距離及較強(qiáng)的抗干擾能力。
(1) 工程師站軟件DigiTool
DigiTool軟件支持現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取與編程功能，它不僅是一個(gè)自動(dòng)化編程工具，同時(shí)也是一個(gè)高性能的調(diào)試工具。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行在線或離線編程，離線方式下的程序可在任何時(shí)候裝載到系統(tǒng)中去，使之運(yùn)行于在線方式。DigiTool編程語(yǔ)言與IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)兼容，可以以圖形編程方式定義，它具有國(guó)際化的編程界面，支持的編程語(yǔ)言有：功能塊圖FBD
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