A-B現(xiàn)場(chǎng)總線在“乳品加工”行業(yè)的應(yīng)用
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時(shí)間：2012-08-03
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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工程實(shí)施過(guò)程
在此工程中，舊系統(tǒng)核心部分是一個(gè)PLC-5/80處理器，其RIO接口連接著十余個(gè)FlexI/O節(jié)點(diǎn)。切換過(guò)程分為三步進(jìn)行。第一步，在ControlLogix機(jī)架上安裝一1756-DHRIO模塊，通道1組態(tài)為DH+類(lèi)型，與PLC-5/80連接；通道2組態(tài)為RIO類(lèi)型，并按新舊節(jié)點(diǎn)之和進(jìn)行配置。此機(jī)架上處理器被稱(chēng)為“IOProcessor”。
第二步，在生產(chǎn)線清洗間隙將原有節(jié)點(diǎn)移到新網(wǎng)絡(luò)上，程序中作如下改動(dòng)：屏蔽PLC-5/80程序中的通信錯(cuò)誤告警；通過(guò)DH+網(wǎng)將設(shè)備控制文件傳送到IOProcessor進(jìn)行輸出，執(zhí)行后設(shè)備反饋再傳回PLC-5/80。重復(fù)這一步驟，直到將所有FlexI/O節(jié)點(diǎn)全部連接到基于IOProcessor控制的網(wǎng)絡(luò)上，此時(shí)邏輯與I/O控制已分離，在新的人機(jī)界面上可以實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的手動(dòng)控制。
第三步，在稱(chēng)作“Logic”的ControlLogix處理器上進(jìn)行功能測(cè)試。調(diào)試階段，新老處理器執(zhí)行同樣的操作員指令，新處理器將仿真輸出的結(jié)果與老處理器進(jìn)行比較、修正。調(diào)試通過(guò)后，屏蔽老處理器該功能和與IOProcessor的通訊，并將Logic的輸出指令通過(guò)背板傳送到IOProcessor中。同時(shí)，按生產(chǎn)工藝變動(dòng)情況補(bǔ)充新代碼。就這樣，在保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的前提下，成功完成了系統(tǒng)的升級(jí)換代。
在新上的蒸發(fā)器和干燥塔系統(tǒng)中，通過(guò)帶DeviceNet適配器的FlexI/O實(shí)現(xiàn)了限位開(kāi)關(guān)、過(guò)程變量等參數(shù)的采集和閥門(mén)、電機(jī)、變頻器的控制。
作為網(wǎng)絡(luò)掃描器的1756-DNB它最多可以容納63個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸入輸出容量分別為124、123個(gè)雙字。在網(wǎng)絡(luò)配置中，每個(gè)1794-ADN占用1個(gè)輸入字；開(kāi)關(guān)量模塊（1794-IB16和1794-OB16）分別占用1個(gè)輸入或輸出字；模擬量模塊（1794-IE8和1794-OE4）每通路占用1個(gè)輸入或輸出字；變頻器通過(guò)播碼或軟件設(shè)置為3個(gè)輸入和輸出雙字，這樣，處理器可從變頻器上最多采集包括頻率在內(nèi)的5路參數(shù)，并且其中4路可通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行選擇切換并顯示。
Panelview取代了大量的控制按鈕和現(xiàn)場(chǎng)指示儀表，整個(gè)系統(tǒng)極為簡(jiǎn)潔和高效。根據(jù)電力監(jiān)控模塊1年來(lái)的數(shù)據(jù)分析，由于變頻器等設(shè)備的大量采用，新系統(tǒng)生產(chǎn)耗電量較同等規(guī)模原系統(tǒng)節(jié)省30%以上。
調(diào)試結(jié)束后，按照標(biāo)準(zhǔn)配置組態(tài)了數(shù)個(gè)空節(jié)點(diǎn)作為備用。在2個(gè)月后進(jìn)行的新維生素和玉米油項(xiàng)目中，都作到了邊生產(chǎn)邊擴(kuò)建，最大限度節(jié)省了用戶(hù)的時(shí)間，保證了經(jīng)濟(jì)效益。這也充分體現(xiàn)出DeviceNet高度的靈活性。
通訊網(wǎng)絡(luò)的重新架構(gòu)是本工程的一大特色。該廠原有控制系統(tǒng)都采用的是PLC-5或SLC500系列產(chǎn)品，通過(guò)DH+網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷重，通訊速度慢。以ControlNet為骨干，根據(jù)物理分布和邏輯關(guān)系將原有網(wǎng)絡(luò)拆分為3段DH+網(wǎng)絡(luò)，不同DH+網(wǎng)間傳輸信息通過(guò)ControlLogix的消息指令中轉(zhuǎn)或采用LinkID方式進(jìn)行。信息層采用了百兆以太網(wǎng)，通過(guò)雙絞線和光纖將新老廠區(qū)及網(wǎng)管中心連接在一起。主要功能有三：
1）與人機(jī)界面的通訊，如數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。以太網(wǎng)的通用性使人機(jī)界面的擴(kuò)展變得非常簡(jiǎn)單，且無(wú)需使用昂貴的專(zhuān)用插件。同時(shí)，在軟件中可以廣泛利用發(fā)展中的各種計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，系統(tǒng)具有近乎無(wú)限的擴(kuò)展能力。
2）與網(wǎng)管中心聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)軟件采用Windows2000Server和成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。通過(guò)MSSQL數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，軟件將控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)化到MSSQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)而完成全廠關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)、能源材料消耗等信息的統(tǒng)計(jì)，為高效生產(chǎn)、合理調(diào)度及設(shè)備維修更換提供了科學(xué)依據(jù)。Windows2000Server的IIS(InternetInformationService)功能使全廠的相關(guān)部門(mén)可通過(guò)Web瀏覽器方式瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)信息及檢索數(shù)據(jù)。
3）以太網(wǎng)也可作為兩廠區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)的備用路由。
應(yīng)用效果
系統(tǒng)運(yùn)行一年多來(lái)的實(shí)際結(jié)果表明，A-B現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的應(yīng)用，在安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗等方面發(fā)揮了重要作用，設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了前所未有的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量均有了穩(wěn)步的提高，新產(chǎn)品也被不斷地開(kāi)發(fā)出來(lái)。更為突出的是，工控系統(tǒng)與信息技術(shù)的結(jié)合，有效地實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的進(jìn)銷(xiāo)存規(guī)范化管理，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
評(píng)論