一、系統(tǒng)簡介
廣東省XX市xx化工有限公司為傳統(tǒng)化工原料生產(chǎn)單位,，公司年產(chǎn)值2億元（人民幣）左右,。
公司原有手動(dòng)生產(chǎn)線一條，基本為傳統(tǒng)的手動(dòng)控制為主,，生產(chǎn)效率較低,。為滿足日益增長的市場需求，公司決定新建一條自動(dòng)化生產(chǎn)線以提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過嚴(yán)格比較,，該公司決定采用三維力控廣州分公司提供的解決方案,。該系統(tǒng)于2008年3月調(diào)試，5月投入運(yùn)行,，至今運(yùn)行正常,，大大提高了生產(chǎn)效率。
二,、組成結(jié)構(gòu)描述
由于工藝非常復(fù)雜,，經(jīng)過現(xiàn)場對工藝的詳細(xì)了解，結(jié)合目前工控技術(shù)發(fā)展情況,，本著安全,、可靠、物美價(jià)廉的原則,，三維力控廣州分公司給出了一個(gè)各方均感滿意的解決方案,。
首先考慮到化工流程生產(chǎn)具有控制復(fù)雜,、各反應(yīng)設(shè)備比較分散,、控制點(diǎn)數(shù)較多的特點(diǎn)，如果按照傳統(tǒng)自動(dòng)化控制方式采用傳統(tǒng)DCS控制,，不論選用任何品牌,，造價(jià)均相當(dāng)高昂。為降低成本,，我們決定采用FCS系統(tǒng)來代替DCS系統(tǒng),，借助北京三維力控公司研發(fā)的組態(tài)軟件ForcecontrolV6.0強(qiáng)大的通訊功能，實(shí)現(xiàn)各控制設(shè)備的聯(lián)網(wǎng),。 鑒于國內(nèi)硬件生產(chǎn)水平的不斷提高,，各硬件廠商生產(chǎn)的硬件均在不同的工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)受住了考驗(yàn)，可靠性已能滿足正常生產(chǎn)的需求,，且價(jià)格相對進(jìn)口硬件便宜很多,，我們選擇PLC+遠(yuǎn)程I/O（獨(dú)立運(yùn)算處理功能）設(shè)備對現(xiàn)場信號進(jìn)行采集和控制。鑒于在本系統(tǒng)中,，溫度控制占據(jù)了很大部分,，傳統(tǒng)DCS需要編輯大量的程序，且維護(hù)相當(dāng)麻煩,，需要維護(hù)人員具有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力,；而溫控儀表只需要簡單的數(shù)據(jù)整定，操作簡單,，維護(hù)成本低且控制效果更好,，所以我們在溫度控制部分大量啟用帶有網(wǎng)絡(luò)功能的溫控表,，實(shí)現(xiàn)本地和控制室的兩地顯示、控制,。
其次,，為提高系統(tǒng)的可靠性，針對PC機(jī)由于操作系統(tǒng)的緣故容易出現(xiàn)故障的情況,，我們使用上位機(jī)冗余的方案,。設(shè)置兩臺控制上位機(jī)，正常情況一臺控制,，一臺備用,；備用機(jī)實(shí)時(shí)讀取控制機(jī)的相關(guān)信息，保持程序,、數(shù)據(jù)狀態(tài)等和控制機(jī)保持一致,；在控制機(jī)故障時(shí)，備用機(jī)實(shí)時(shí)切換到控制狀態(tài),，此時(shí)備用機(jī)變?yōu)榭刂茩C(jī),，控制機(jī)恢復(fù)后作為備用機(jī)；如此輪換,，保證在每一時(shí)刻均有一PC機(jī)可投入控制,，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。
最后,，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控,，實(shí)現(xiàn)工廠的透明化管理,，借助力控的網(wǎng)絡(luò)化功能,，開放IE瀏覽端口，使公司局域網(wǎng)內(nèi)的每一管理人員能實(shí)時(shí)了解到生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài),。
現(xiàn)場使用兩臺PLC和78塊遠(yuǎn)程I/O（獨(dú)立運(yùn)算處理功能）,。構(gòu)建了7個(gè)采集控制區(qū)和一個(gè)中央控制室，搭建了一個(gè)完整的FCS系統(tǒng),。
完整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
柜內(nèi)模塊結(jié)構(gòu)圖如下：
三,、系統(tǒng)功能描述
3.1、顯示控制
(1)主畫面 整體顯示整個(gè)生產(chǎn)流程,，把整個(gè)系統(tǒng)按控制流程分成幾個(gè)子系統(tǒng),，需要對子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，點(diǎn)擊該部分,，進(jìn)入子系統(tǒng),。
(2) 子系統(tǒng) 進(jìn)入子系統(tǒng)，可以對該部分實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,，換面上會顯示該部分的相關(guān)參數(shù):溫度,、壓力,、流量等；通過閥門和泵的顏色變化,，可以了解到現(xiàn)場泵類和閥門的工作狀況,；對可控設(shè)備，可以施加控制,，以問對為例：需要控制某一反應(yīng)容器的溫度,，首先點(diǎn)擊溫度設(shè)置框，彈出用戶驗(yàn)證界面,，輸入驗(yàn)證碼后,，寫入目標(biāo)溫度值，PC機(jī)通過通訊把該值傳送給溫控表,，溫控表經(jīng)過PID整定,，進(jìn)行溫度控制。
3.2,、故障報(bào)警
報(bào)警顯示,，以指示燈和報(bào)表的形式顯示，過程檢測或運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備出現(xiàn)越限或故障時(shí),，流程圖上相應(yīng)的圖例紅光閃動(dòng),，并發(fā)出報(bào)警加以提示。報(bào)警可以通過鍵盤解除,，閃動(dòng)的紅光繼續(xù)保持,，直至該故障消除，閃動(dòng)才停止,。報(bào)警對象,、內(nèi)容、時(shí)間列表記錄并按照要求打印,。報(bào)表格式如下：
3.3,、報(bào)表功能
系統(tǒng)可生成實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表，把相關(guān)工藝參數(shù)按一定的格式制作,，通過對歷史數(shù)據(jù)的查詢和參數(shù)的采樣設(shè)定,，可制作以滿足用戶需求的班、日,、月,、年報(bào)表。該報(bào)表還可以根據(jù)客戶需要,，按相應(yīng)的文件名以EXCEL的格式保存,，以供查詢。
3.4,、事件記錄
系統(tǒng)可以記錄系統(tǒng)事件和操作事件,，根據(jù)事件記錄,，可以查看系統(tǒng)的運(yùn)行和控制情況，以方便查找故障原因,?！?/p>
3.5、趨勢曲線
系統(tǒng)可以生成實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線,。從曲線上可以直觀的觀測到參數(shù)隨時(shí)間的變化,，方便對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
3.6,、打印功能
上述多種數(shù)據(jù)保存方式：報(bào)警,、報(bào)表、趨勢,、事件記錄等在需要的時(shí)候均可以打印出來,。
3.7、安全功能
為保護(hù)系統(tǒng)安全,，系統(tǒng)提供授權(quán)操作的安全保護(hù)功能,。在安全配置程序中可以設(shè)置節(jié)點(diǎn)的安全性為允許/不允許、創(chuàng)建用戶和組的帳號,、分配用戶使用程序和程序功能的權(quán)限,、分配用戶名和密碼、分配安全區(qū)名等,。一旦節(jié)點(diǎn)有安全保護(hù),，操作人員必須訪問登錄程序，輸入姓名和密碼,。在登錄后,，操作人員才能訪問權(quán)限允許范圍內(nèi)的內(nèi)容。一旦操作員提供了正確的密碼,，他可以修改他的密碼,，而他的權(quán)限不能發(fā)生變化,。一般分為三種操作用戶：
一般操作員：只能查看指定的信息,，不能進(jìn)行任何的輸入/輸出操作：
高級操作員：具有一級功能，同時(shí)可以進(jìn)行鍵盤數(shù)據(jù)輸入,、打印輸出,、報(bào)警確認(rèn)和清除，修改一般設(shè)定值,；
系統(tǒng)管理員：具有二級功能,，同時(shí)可進(jìn)行程序和參數(shù)的調(diào)整、模擬畫面產(chǎn)生和建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示連接,、數(shù)據(jù)庫配置,、報(bào)表格式定義即編輯,、各種文件檢索歸檔、密級設(shè)定和口令賦值,、系統(tǒng)管理和優(yōu)化,。
根據(jù)操作人員登錄及操作過程中輸入的姓名、口令,，系統(tǒng)可自動(dòng)記錄所有登入登出,，進(jìn)而可以記錄每一步操作的操作人員姓名、操作時(shí)間,、操作內(nèi)容及操作人員性質(zhì),，以備隨時(shí)查驗(yàn)。
四,、意義：
通過將冗余技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息引入到系統(tǒng),，打破了傳統(tǒng)系統(tǒng)的單機(jī)不穩(wěn)定狀況，改變了原有的數(shù)據(jù)流程和監(jiān)控管理模式的安全穩(wěn)定,，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了從分散控制和獨(dú)立管理到管控一體化的轉(zhuǎn)變,，并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端傳送數(shù)據(jù)的功能，不限時(shí)間,，不限地點(diǎn)的特點(diǎn),，隨時(shí)隨地都可以及時(shí)瀏覽到現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況。