時(shí)間:2010-09-20 17:03:48來源:majuan
一、概述
德國BASF化工有限公司是世界500強(qiáng)企業(yè),是世界最大的化工企業(yè)之一,2005年的銷售額達(dá)505.3億美元(福布斯統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。BPI項(xiàng)目(聚異氰酸酯)是BASF中國化工有限公司在上海投資的項(xiàng)目,總投資2.4億元,生產(chǎn)能力8000噸/年。聚異氰酸酯是一種優(yōu)質(zhì)的工程涂料和油漆的固化劑,具有良好的耐候性和保光性,不泛黃,機(jī)械強(qiáng)度高,被廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、家具、塑料等領(lǐng)域。
用于本BPI項(xiàng)目的和利時(shí)控制系統(tǒng)HOLLiAS MACS,是BASF的數(shù)名DCS專家對(duì)和利時(shí)公司進(jìn)行了長達(dá)一年多的考察,按照世界最先進(jìn)的DCS的要求來衡量并反復(fù)測(cè)試,一直到他們覺得很滿意后,才最終決定購買的。迄今為止,BASF僅從國內(nèi)外眾多的DCS供貨廠商中選擇了5家主要自動(dòng)化供貨商(MAV),和利時(shí)公司是唯一一家國內(nèi)的DCS供貨商。
BPI系統(tǒng)采用的DCS系統(tǒng)是和利時(shí)公司第四代DCS系統(tǒng)——HOLLiAS MACS系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用目前最為流行的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。
二、 硬件配置
2.1、系統(tǒng)規(guī)模
本項(xiàng)目系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)共計(jì)有近700個(gè)I/O硬測(cè)點(diǎn),有20個(gè)PROFIBUS-DP通訊節(jié)點(diǎn),以及18個(gè)SIS測(cè)點(diǎn)。具體情況如下:
2.2、系統(tǒng)配置
本項(xiàng)目DCS系統(tǒng)配置1臺(tái)工程師站(可兼做操作員站),4臺(tái)操作員站,2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站,具體配置情況如下:
工程師站和操作員站配置DELL Precision 380工作站,配置雙顯示器,鼠標(biāo)以及專用鍵盤。工程師站配置一臺(tái)打印機(jī),其中一臺(tái)操作員站配置一臺(tái)打印機(jī),兩臺(tái)打印機(jī)地位平等,互為冗余,可以執(zhí)行系統(tǒng)所需的全部打印任務(wù)。
每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制站由一臺(tái)主機(jī)柜和若干臺(tái)擴(kuò)展機(jī)柜組成。主機(jī)柜安裝冗余的一對(duì)控制器、冗余的分布式電源模塊、以及若干I/O模塊;擴(kuò)展機(jī)柜安裝冗余的分布式電源模塊、以及若干I/O模塊。控制器和I/O模塊之間通過PROFIBUS-DP總線連接。
操作員站和現(xiàn)場(chǎng)控制站之間通過冗余的100M工業(yè)以太網(wǎng)連接。
全部到現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)均配置安全柵,安全柵和I/O模塊采用混合安裝方式。
在10-3#機(jī)柜的背面安裝SIS系統(tǒng)。
兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站的測(cè)點(diǎn)分配是按照工藝裝置區(qū)劃分的。10#現(xiàn)場(chǎng)控制站的測(cè)點(diǎn)位于工藝單元UNIT20~23,11#現(xiàn)場(chǎng)控制站的測(cè)點(diǎn)位于工藝單元UNIT24~29。
該項(xiàng)目有一些MCC設(shè)備通過PROFIBUS-DP總線和DCS系統(tǒng)連接。
系統(tǒng)配置一個(gè)配電柜,用于給全部DCS系統(tǒng)設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行配電。
本項(xiàng)目的軟件組態(tài)依據(jù)BASF的組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)包ToolKits的應(yīng)用要求設(shè)計(jì)完成的,即使用和利時(shí)HOLLiAS MACS系統(tǒng)軟件平臺(tái)提供的功能和手段來實(shí)現(xiàn)BASF組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)包的應(yīng)用要求。軟件組態(tài)有以下幾個(gè)特點(diǎn):
• 全部操作均以“面板”為中心;
• 面向?qū)ο笏枷氲膽?yīng)用;
• 多語言功能的使用;
• 多屏幕操作;
• 豐富的自診斷功能-方便維護(hù);
• 適合行業(yè)特點(diǎn)的流程圖、控制回路等人機(jī)界面;
• 強(qiáng)大的報(bào)表功能;
• 豐富的報(bào)警查詢,全日志查詢功能;
3.1、全部操作均以“面板”為中心
不同類型的儀表具有不同的操作面板,在這些操作面板里完成對(duì)儀表相對(duì)應(yīng)的全部監(jiān)視和操作。
在此為了描述方便,以開關(guān)閥門為例進(jìn)行講述。
在一個(gè)閥門的面板上,能夠看到這個(gè)閥門的全部狀態(tài),開反饋狀態(tài)、開反饋信號(hào)質(zhì)量、開反饋信號(hào)強(qiáng)制與仿真、關(guān)反饋狀態(tài)、關(guān)反饋信號(hào)質(zhì)量、關(guān)反饋信號(hào)強(qiáng)制與仿真、開關(guān)命令狀態(tài)、實(shí)際命令狀態(tài)、開關(guān)限時(shí)顯示與設(shè)置、手動(dòng)閥門開關(guān)控制、自動(dòng)閥門開關(guān)控制、手自動(dòng)切換等。
還可以連接到該閥門所在的流程圖頁面、此流程圖頁面所在的子總貌圖、該閥門的聯(lián)鎖邏輯圖,如果有多幅聯(lián)鎖邏輯圖的話,彈出選擇框、該閥門所在的趨勢(shì)組畫面、操作組畫面、調(diào)整畫面(含診斷信息、如位號(hào)(AI)質(zhì)量狀態(tài),斷線、短路、超電上限、超電下限;報(bào)警以及確認(rèn)信息,包含高高、高、低、低低限以及四個(gè)限的死區(qū)等;工程師輔助幫助信息,如位號(hào)的接線圖、儀表、模塊、安全柵等等設(shè)備的說明書)、操作人員的幫助信息(面板的使用指南等)。
3.2、面向?qū)ο笏枷氲膽?yīng)用
在當(dāng)今,面向?qū)ο蟮母拍钜呀?jīng)被逐漸引入到DCS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。在系統(tǒng)組態(tài)里,也全面貫串了面向?qū)ο蟮乃枷耄矗翰僮魅藛T看到的儀表位號(hào)已經(jīng)不是單一的一個(gè)儀表位號(hào),他看到的應(yīng)該是一個(gè)儀表設(shè)備,例如泵,在反映給操作人員或者維護(hù)人員的并不是單一開命令、關(guān)命令、運(yùn)行反饋、遠(yuǎn)近程信號(hào)、通訊信號(hào)、電流信號(hào)、以及這些信號(hào)的質(zhì)量狀態(tài),而是與此泵相關(guān)的一系列信號(hào)的狀態(tài)和質(zhì)量狀態(tài),以及與此設(shè)備相關(guān)的一系列操作和動(dòng)作。
在組態(tài)時(shí),我們不必對(duì)一個(gè)一個(gè)的測(cè)點(diǎn),而組態(tài)的是一個(gè)泵設(shè)備即可,把相關(guān)的I/O通道信號(hào)連接到這個(gè)設(shè)備的的相應(yīng)的輸入或輸出端子上即可。
3.3、系統(tǒng)支持多國語言功能
系統(tǒng)支持多國語言顯示,多語言可以在線任意切換,不需要退出系統(tǒng)。語言支持的范圍是Windows操作系統(tǒng)所支持的全部語種。
它的實(shí)現(xiàn)過程是:系統(tǒng)組態(tài)時(shí),可以使用任意一種語言進(jìn)行組態(tài),這種語言被稱之為“當(dāng)?shù)卣Z言”,當(dāng)系統(tǒng)編譯之后,會(huì)生成一個(gè)“資源表”,這個(gè)資源表里是你組態(tài)時(shí),你組態(tài)的工程里使用到的全部單詞或句子,你可以使用任意一種文本編輯器編輯一個(gè)“字典”,即一個(gè)詞匯或句子對(duì)照表,之后,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這個(gè)字典進(jìn)行語言的翻譯工作。需要說明的一點(diǎn)是:這些所謂的翻譯工作是計(jì)算機(jī)后臺(tái)執(zhí)行的,操作人員是不能覺察到它的存在的。
3.4、多屏幕操作
多屏幕是一臺(tái)操作員站上配置2臺(tái)以上的顯示器,操作人員的手不需要離開鼠標(biāo),便可以在兩幅以上的畫面上進(jìn)行操作。多屏幕的設(shè)置使得操作人員在同一時(shí)刻兼顧更多的畫面和做更多的操作,更方便的操作。節(jié)省人力,提高勞動(dòng)效率。操作人員使用鼠標(biāo)可以在兩個(gè)顯示屏之間自動(dòng)移動(dòng),使用鍵盤可以通過屏幕切換鍵進(jìn)行屏幕間的切換。
多屏幕的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)省投資,節(jié)省了一個(gè)操作員站硬件和一套軟件的投資。
3.5、豐富的自診斷功能和電子維護(hù)指導(dǎo)-方便維護(hù)
系統(tǒng)提供了豐富的自診斷信息,方便維護(hù)。具備從系統(tǒng)級(jí)到模塊的I/O通道級(jí)的自診斷功能。
系統(tǒng)提供形象的“系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)圖”,其圖形模式與實(shí)際機(jī)柜完全一致,信息豐富,方便維護(hù)。
系統(tǒng)提供電子接線圖。
系統(tǒng)提供電子維護(hù)指導(dǎo)手冊(cè)。
3.6、適合行業(yè)特點(diǎn)的流程圖、控制回路等人機(jī)界面
系統(tǒng)流程圖按照兩級(jí)組織方式,即:有一個(gè)主總貌圖(主菜單)和子總貌圖(二級(jí)子菜單)組成。主總貌里顯示各個(gè)工段的流程圖概況信息,如:罐區(qū)組、反應(yīng)器組;子總貌顯示子組里的各個(gè)流程圖的概況信息,如:反應(yīng)器組里有若干張流程圖。
3.7、豐富的報(bào)警查詢,全日志查詢功能
按報(bào)警類別:高高限、高限、低低限、低限;開關(guān)量、模擬量;區(qū)域;系統(tǒng)報(bào)警、工藝報(bào)警;按名稱;按日期和時(shí)間;查詢信號(hào)短路、斷路、超電量程上限、超電量程下限等列表。
報(bào)警信號(hào)的狀態(tài)圖標(biāo)顯示:報(bào)警發(fā)生未確認(rèn)未消失、報(bào)警發(fā)生已確認(rèn)未消失、報(bào)警發(fā)生未確認(rèn)已消失、報(bào)警發(fā)生已確認(rèn)已消失等。
報(bào)警發(fā)生原因、發(fā)生時(shí)間、確認(rèn)時(shí)間、消失時(shí)間、確認(rèn)理由、確認(rèn)人員等等信息的顯示。
詳盡的日志:操作員站名,時(shí)間,人員,位號(hào),操作結(jié)果。
系統(tǒng)全部的日志分類查詢:按操作員站名,按時(shí)間,按人員,按位號(hào)。
四、結(jié)束語
該項(xiàng)目屬于中小型化工裝置,測(cè)點(diǎn)規(guī)模比較小,但是控制邏輯非常復(fù)雜,生產(chǎn)過程控制要求極高,加之BASF公司對(duì)系統(tǒng)的特殊要求(BASF ToolKits標(biāo)準(zhǔn))。因此對(duì)控制系統(tǒng)提出了很高的要求,不但要求系統(tǒng)硬件能穩(wěn)定長期可靠運(yùn)行,而且要求軟件按照用戶規(guī)范組態(tài)和編程。和利時(shí)的HOLLiAS MACS系統(tǒng)硬件成熟、運(yùn)行可靠;軟件功能強(qiáng)大,具有多種編程接口,完全能滿足BASF BPI項(xiàng)目對(duì)DCS系統(tǒng)的苛刻要求。
目前,該項(xiàng)目已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)3個(gè)多月,運(yùn)行穩(wěn)定,效果良好,贏得了用戶的贊賞,更改變了國外同行對(duì)國產(chǎn)DCS系統(tǒng)的看法,為國產(chǎn)DCS系統(tǒng)進(jìn)入國際市場(chǎng)開創(chuàng)了先例。
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