Modbus TCP/IP在水泥行業(yè)中的應(yīng)用浙江三獅集團(tuán)富春江生態(tài)工業(yè)園重大項(xiàng)目
21世紀(jì)初中國(guó)水泥工業(yè)迎來了新一輪的增長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)調(diào)整。為了在激烈的國(guó)際和國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，水泥企業(yè)需要采用工廠的信息化、自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)改造水泥這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提高管理水平，使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)突現(xiàn)新的行業(yè)效益增長(zhǎng)點(diǎn)。浙江三獅集團(tuán)作為浙江水泥的龍頭企業(yè)、國(guó)內(nèi)大型的水泥集團(tuán)之一，在其富春江生態(tài)工業(yè)園重大項(xiàng)目“富陽三獅5000噸/天新型干法水泥熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目”中采用了施耐德電氣公司基于Modbus TCP/IP的“透明就緒”方案作為其自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
客戶的需求
水泥生產(chǎn)有其自身的工藝特點(diǎn)，因而對(duì)控制系統(tǒng)也提出了特定的需求：
1．由于廠區(qū)面積大、站點(diǎn)多、控制設(shè)備范圍廣、通訊信息量大，因而要求控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)開放、支持遠(yuǎn)距離通訊、網(wǎng)絡(luò)可靠性高，同時(shí)必須要求網(wǎng)絡(luò)通訊帶寬高。
2．水泥生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，過程控制和順序控制要求高，尤其是從生料入窯到窯系統(tǒng)要求各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、高效，從而對(duì)控制系統(tǒng)提出了控制器能力要強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性要高，不同環(huán)節(jié)之間實(shí)現(xiàn)信息共享要簡(jiǎn)單而有效，同時(shí)要有高實(shí)時(shí)性的要求。
3．由于水泥工廠設(shè)備的工作環(huán)境相對(duì)較差，電磁干擾、粉塵污染等要求控制系統(tǒng)設(shè)備抗干擾抗腐蝕的能力要強(qiáng)。
通訊網(wǎng)絡(luò)
為了應(yīng)付激烈的國(guó)際和國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)向我們提出了系統(tǒng)集成和信息集成的需求，即把工廠的過程級(jí)（儀器儀表、供電配電、電機(jī)等設(shè)備）、生產(chǎn)級(jí)（MES執(zhí)行制造系統(tǒng)）、企業(yè)級(jí)（ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）等方面有機(jī)地組織起來，協(xié)調(diào)生產(chǎn)，使各方面資源充分調(diào)配、平衡和控制，最大限度地發(fā)揮其能力，形成市場(chǎng)、經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)和研發(fā)之間緊密的協(xié)作鏈。
“透明就緒”通訊棧
系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備采用NOS17100工業(yè)交換機(jī)，構(gòu)架光纖環(huán)網(wǎng)以連接各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站。同樣，每臺(tái)NOS17100交換機(jī)都具有內(nèi)嵌網(wǎng)頁，可以通過IE瀏覽監(jiān)視進(jìn)行管理。
每個(gè)控制站的I/O網(wǎng)絡(luò)采用S908遠(yuǎn)程I/O，具有可確定的I/O掃描時(shí)間和高實(shí)時(shí)性，通訊速率達(dá)1.544Mbps，恒定的通訊速率不會(huì)隨I/O站點(diǎn)的多少和距離的長(zhǎng)短而變化。
控制系統(tǒng)中窯尾和窯頭的儀表均采用現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接入系統(tǒng)，數(shù)字化的儀表和通訊方式不僅提高了儀表的精度，也減少了接線工作量。
現(xiàn)場(chǎng)控制站
根據(jù)生產(chǎn)及工藝流程的需要,我們將所控制的區(qū)域分為原料配料遠(yuǎn)程站（RIO）、生料磨現(xiàn)場(chǎng)控制站、窯尾現(xiàn)場(chǎng)控制站、窯頭現(xiàn)場(chǎng)控制站、熟料輸送遠(yuǎn)程站（RIO）、煤磨現(xiàn)場(chǎng)控制站，另外為了滿足砂巖破碎車間和石灰石破碎車間比較分布、控制點(diǎn)不是太多的特點(diǎn)，采用了更適合分布控制的、基于開放以太網(wǎng)Modbus TCP/IP通訊的Momentum以太網(wǎng)I/O(TIO)。
現(xiàn)場(chǎng)控制站采用了施耐德電氣公司的Modicon Quantum通用自動(dòng)控制平臺(tái)，處理器采用140CPU43412A。其快速的指令處理能力非常適合水泥廠對(duì)高速離散控制和回路控制的要求，平均高于30萬小時(shí)的無故障時(shí)間也保證了工廠的可靠運(yùn)行。
此方案針對(duì)水泥廠窯系統(tǒng)的特點(diǎn)，窯尾現(xiàn)場(chǎng)站和窯頭現(xiàn)場(chǎng)站采用雙機(jī)熱備方案，雙機(jī)熱備采用140CHS21000熱備套件，此熱備套件的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了在主站故障的情況下可以無擾切換到從站。
中央控制室
全廠設(shè)置一個(gè)中央控制室，實(shí)現(xiàn)從石灰石破碎到熟料散裝等主要生產(chǎn)車間的電動(dòng)機(jī)和各種用電設(shè)備的順序邏輯控制、控制參數(shù)檢測(cè)、回路自動(dòng)控制等功能，在中央控制室內(nèi)通過IFIX監(jiān)控軟件可以對(duì)所控制的生產(chǎn)車間進(jìn)行管理和操作。
下位機(jī)的編程軟件采用CONCEPT 2.5，對(duì)全廠的設(shè)備采用面向?qū)ο蟮木幊谭绞阶远x設(shè)備功能塊，同時(shí)CONCEPT 2.5自帶的32位IEC 模擬器提高了編程和調(diào)試的效率，節(jié)省了不少工期。
中央控制室內(nèi)設(shè)有操作員操作站（OS）、報(bào)告打印機(jī)、報(bào)警打印機(jī)和彩色屏幕拷貝裝置。 為了編制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用軟件和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的維護(hù)，在中央控制室內(nèi)設(shè)有工程師工作站（EWS），并配有激光打印機(jī)。
結(jié)語
在國(guó)內(nèi)倡導(dǎo)“鼠標(biāo)+水泥”的今天，施耐德電氣公司基于Modbus TCP/IP的”透明就緒”方案為水泥行業(yè)管控一體化提供了開放的通訊平臺(tái)，從而提高了水泥企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為水泥企業(yè)帶來了整體效益，其在浙江三獅集團(tuán)項(xiàng)目中的成功應(yīng)用就是最有力的證明。
客戶的需求
水泥生產(chǎn)有其自身的工藝特點(diǎn)，因而對(duì)控制系統(tǒng)也提出了特定的需求：
1．由于廠區(qū)面積大、站點(diǎn)多、控制設(shè)備范圍廣、通訊信息量大，因而要求控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)開放、支持遠(yuǎn)距離通訊、網(wǎng)絡(luò)可靠性高，同時(shí)必須要求網(wǎng)絡(luò)通訊帶寬高。
2．水泥生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，過程控制和順序控制要求高，尤其是從生料入窯到窯系統(tǒng)要求各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、高效，從而對(duì)控制系統(tǒng)提出了控制器能力要強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性要高，不同環(huán)節(jié)之間實(shí)現(xiàn)信息共享要簡(jiǎn)單而有效，同時(shí)要有高實(shí)時(shí)性的要求。
3．由于水泥工廠設(shè)備的工作環(huán)境相對(duì)較差，電磁干擾、粉塵污染等要求控制系統(tǒng)設(shè)備抗干擾抗腐蝕的能力要強(qiáng)。
通訊網(wǎng)絡(luò)
為了應(yīng)付激烈的國(guó)際和國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)向我們提出了系統(tǒng)集成和信息集成的需求，即把工廠的過程級(jí)（儀器儀表、供電配電、電機(jī)等設(shè)備）、生產(chǎn)級(jí)（MES執(zhí)行制造系統(tǒng)）、企業(yè)級(jí)（ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）等方面有機(jī)地組織起來，協(xié)調(diào)生產(chǎn)，使各方面資源充分調(diào)配、平衡和控制，最大限度地發(fā)揮其能力，形成市場(chǎng)、經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)和研發(fā)之間緊密的協(xié)作鏈。
“透明就緒”通訊棧
系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備采用NOS17100工業(yè)交換機(jī)，構(gòu)架光纖環(huán)網(wǎng)以連接各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站。同樣，每臺(tái)NOS17100交換機(jī)都具有內(nèi)嵌網(wǎng)頁，可以通過IE瀏覽監(jiān)視進(jìn)行管理。
每個(gè)控制站的I/O網(wǎng)絡(luò)采用S908遠(yuǎn)程I/O，具有可確定的I/O掃描時(shí)間和高實(shí)時(shí)性，通訊速率達(dá)1.544Mbps，恒定的通訊速率不會(huì)隨I/O站點(diǎn)的多少和距離的長(zhǎng)短而變化。
控制系統(tǒng)中窯尾和窯頭的儀表均采用現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接入系統(tǒng)，數(shù)字化的儀表和通訊方式不僅提高了儀表的精度，也減少了接線工作量。
現(xiàn)場(chǎng)控制站
根據(jù)生產(chǎn)及工藝流程的需要,我們將所控制的區(qū)域分為原料配料遠(yuǎn)程站（RIO）、生料磨現(xiàn)場(chǎng)控制站、窯尾現(xiàn)場(chǎng)控制站、窯頭現(xiàn)場(chǎng)控制站、熟料輸送遠(yuǎn)程站（RIO）、煤磨現(xiàn)場(chǎng)控制站，另外為了滿足砂巖破碎車間和石灰石破碎車間比較分布、控制點(diǎn)不是太多的特點(diǎn)，采用了更適合分布控制的、基于開放以太網(wǎng)Modbus TCP/IP通訊的Momentum以太網(wǎng)I/O(TIO)。
現(xiàn)場(chǎng)控制站采用了施耐德電氣公司的Modicon Quantum通用自動(dòng)控制平臺(tái)，處理器采用140CPU43412A。其快速的指令處理能力非常適合水泥廠對(duì)高速離散控制和回路控制的要求，平均高于30萬小時(shí)的無故障時(shí)間也保證了工廠的可靠運(yùn)行。
此方案針對(duì)水泥廠窯系統(tǒng)的特點(diǎn)，窯尾現(xiàn)場(chǎng)站和窯頭現(xiàn)場(chǎng)站采用雙機(jī)熱備方案，雙機(jī)熱備采用140CHS21000熱備套件，此熱備套件的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了在主站故障的情況下可以無擾切換到從站。
中央控制室
全廠設(shè)置一個(gè)中央控制室，實(shí)現(xiàn)從石灰石破碎到熟料散裝等主要生產(chǎn)車間的電動(dòng)機(jī)和各種用電設(shè)備的順序邏輯控制、控制參數(shù)檢測(cè)、回路自動(dòng)控制等功能，在中央控制室內(nèi)通過IFIX監(jiān)控軟件可以對(duì)所控制的生產(chǎn)車間進(jìn)行管理和操作。
下位機(jī)的編程軟件采用CONCEPT 2.5，對(duì)全廠的設(shè)備采用面向?qū)ο蟮木幊谭绞阶远x設(shè)備功能塊，同時(shí)CONCEPT 2.5自帶的32位IEC 模擬器提高了編程和調(diào)試的效率，節(jié)省了不少工期。
中央控制室內(nèi)設(shè)有操作員操作站（OS）、報(bào)告打印機(jī)、報(bào)警打印機(jī)和彩色屏幕拷貝裝置。 為了編制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用軟件和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的維護(hù)，在中央控制室內(nèi)設(shè)有工程師工作站（EWS），并配有激光打印機(jī)。
結(jié)語
在國(guó)內(nèi)倡導(dǎo)“鼠標(biāo)+水泥”的今天，施耐德電氣公司基于Modbus TCP/IP的”透明就緒”方案為水泥行業(yè)管控一體化提供了開放的通訊平臺(tái)，從而提高了水泥企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為水泥企業(yè)帶來了整體效益，其在浙江三獅集團(tuán)項(xiàng)目中的成功應(yīng)用就是最有力的證明。
本文標(biāo)簽：Modbus TCP/IP在水泥行業(yè)中的應(yīng)用浙江三獅集團(tuán)富春江生態(tài)工業(yè)園重大項(xiàng)目
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因，本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報(bào)酬未能及時(shí)支付，在此深表歉意，請(qǐng)《Modbus TCP/IP在水泥行業(yè)中的應(yīng)用浙江三獅集團(tuán)富春江生態(tài)工業(yè)園重大項(xiàng)目》相關(guān)權(quán)利人與機(jī)電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
關(guān)于“Modbus TCP/IP在水泥行業(yè)中的應(yīng)用浙江三獅集團(tuán)富春江生態(tài)工業(yè)園重大項(xiàng)目”的更多資訊
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
VIP公司推薦
|
|
|
|
|
|
|
|