基于现场总线技术的DCS在水泥熟料生产线中的应用

　　文章针对10000t/d水泥熟料的新型干法生产线，采用以基于现场总线技术的DCS控制系统，设计面向全厂生产过程的全厂计算机监控系统，实现生产过程监控管理一体化。

　　1 项目简介

　　枞阳海螺水泥有限公司10000t/d干法水泥熟料生产线项目，是我国建设的第一条日产10000吨的干法水泥熟料生产线。整套项目主机设备引进世界先进水泥设备供应商设备和技术，项目配套引进的DCS控制系统选用的是瑞典ABB Indus—trial IT控制系统，控制器为AC800M过程控制器，该系统是面向工厂自动化的新一代开放式DCS系统，全面支持现场总线技术，系统采用全局数据库技术，实现全局一体化编程。系统通信为标准以太网，系统结构具有较强伸缩能力，系统编程采用国际化标准IEC61131—3。现场控制站采用ABB S800智能l/O 卡件，通过Profibus DP和Profibus PA协议与现场总线仪表设备进行数据通信。

　　2 控制系统总体方案设计

　　根据枞阳万吨线项目的实际情况，系统硬件规划采用的是ABB Industrial IT系统，实现石灰石矿山、原料调配、原料粉磨、废气处理、生料均化及生料入窑、熟料烧成和熟料入库、熟料输送至码头这一段工艺流程的过程自动化控制。

　　该系统的硬件结构按照功能自上而下分为现场层和控制管理层。

　　2.1 现场控制层

　　现场控制层的作用是对现场的l/O信号进行采集、运算和逻辑顺控处理，通过现场控制层网络将相关数据送入控制处理机，实现过程控制和顺序、逻辑控制。根据生产工艺流程和实际操作的需要，本生产线共设置9个过程控制站，过程控制站采用ABB公司最新的AC8OOM过程控制器，系统执行方式采用多进程周期运行方式，任务运行周期及优先级可以自由组态，系统CPU引导程序存储到闪存中，可以实现CPU软件自由升级，系统支持在线组态、在线下载，给日常的运行维护带来了极大的方便。现场过程站采用标准以太网线与操作员站及其它设备进行通信，通信网络为光纤星形冗余拓扑结构。由于该控制器运用了故障诊断的新技术，各过程控制站模件具备实时检测及远程诊测功能，考虑到万吨水泥熟料生产线对控制系统的特殊性能要求，在设计的过程中均对关键的通讯模块和控制模块做冗余配置，从而大大提高了整个系统的安全稳定性。

　　2.2 控制管理层

　　控制管理层的作用是实现集中操作和统一管理，通过监控系统和生产过程，实现控制方案，生成系统数据库，用户画面和报表等，从而在用户与系统功能之间提供了一个接口，使操作员能够观察过程回路参数状态，实时趋势、历史趋势和报警情况，实现设备起停，过程回路操作和参数调整等，过程工程师可以通过操作站调出过程组态画面进行操作方案组态，过程流程图组态、趋势画面及各种报表组态等。