《電子技術(shù)應(yīng)用》
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設(shè)計生產(chǎn)線的自動控制系統(tǒng)需考慮的問題及注意事項淺析

2019-04-10
關(guān)鍵詞: 生產(chǎn)線 自動控制

  1 引言

  目前市場上被廣泛應(yīng)用的自動化控制系統(tǒng),,總離不開傳統(tǒng)的plc,、dcs,、ccs等模式,。在參觀一些大型的建設(shè)項目及生產(chǎn)廠房時,,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的自動化系統(tǒng)都是封閉式的原廠設(shè)備,,這些控制系統(tǒng)在安裝上往往比較復(fù)雜,,使用和維修上都要依賴生產(chǎn)商,,如系統(tǒng)發(fā)生故障,必須等待生產(chǎn)商的技術(shù)人員到現(xiàn)場檢修,,耽誤了生產(chǎn)的進度,,而且在程序上需要作出更改時,也需要生產(chǎn)商的提供,,故而在使用上顯出不夠靈活,。

  2 設(shè)計生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng),必須要考慮的問題

 ?。?) 系統(tǒng)的簡單性

  所選中使用的系統(tǒng),,在配置與組態(tài)上,要能最低限度的簡化控制性能,,操作人員在生產(chǎn)過程中很容易操作;同時也可以讓工廠的維護人員,,稍經(jīng)培訓(xùn),便可對系統(tǒng)進行正常的維護,。

 ?。?) 系統(tǒng)的開放式性

  所選定的系統(tǒng)無論其組成的硬件或軟件如何,都可隨時地用合理的價格,,從市場或第三方的供應(yīng)商處,,采購所得到的零配件;同時對外連接時,,兼容性要好,,其內(nèi)容易被操作人員熟識使用;屬現(xiàn)時相當(dāng)開放流行和先進的硬件和軟件;將來若要把系統(tǒng)提升或作出擴充時只需花費很少的經(jīng)費,就可以達到上述新系統(tǒng)的改造集成的目的,。

 ?。?) 人機對話的兼容性

  所選定的系統(tǒng),需具備圖象界面組態(tài)能力,,同時應(yīng)具有與上位管理計算機數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?,可以把不同的畫面,同時分別由多單元以并行的方式實時的顯示,。

 ?。?) 最高的可靠性

  所選定的系統(tǒng)的硬件與軟件應(yīng)提供充分的可靠性,保證能避免因其中一個組件的失效令系統(tǒng)死機,,而影響整個系統(tǒng)的正常操作,。

 ?。?) 先進的控制功能

  所選取的系統(tǒng),一定要具有先進的控制功能,,能夠勝任比較復(fù)雜的系統(tǒng)要求,,同時在應(yīng)用過程中可以解決客戶的需求及生產(chǎn)工序上所產(chǎn)生的各種難題。

 ?。?) 使用成本要低廉

  所選取的整個系統(tǒng),,無論在現(xiàn)場安裝,使用和維護上,,都要費用低廉,,性價比高。因為在項目評估上,,合理的成本,,會作為首要考慮的目標(biāo)。

  3 我公司設(shè)計的垃圾焚燒處理生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的性能特點

  縱觀plc及dcs等系統(tǒng),,plc的梯形邏輯程序,,在執(zhí)行上受原來順控及梯形編程的限制,在已編好的程序中,,不能隨時插入或修改,。而dcs系統(tǒng)大多數(shù)是由生產(chǎn)廠商預(yù)先集成,預(yù)編程并組態(tài)好的,,到系統(tǒng)需擴充或提升時,,相當(dāng)麻煩,一般用戶無法自己辦得到,。

  如在開發(fā)垃圾焚燒處理生產(chǎn)線的監(jiān)控系統(tǒng)時充分考慮了以上的問題及電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,,經(jīng)過多次篩選和研究,確定以北京昆侖通態(tài)軟件公司的mcgs工控組態(tài)軟件和西門子公司的s7-200系列的微型plc相結(jié)合,,組成垃圾焚燒處理生產(chǎn)線的監(jiān)控系統(tǒng),,以1臺上位計算機和多臺plc通過rs485總線網(wǎng)絡(luò)組成監(jiān)控系統(tǒng),plc執(zhí)行實時控制功能,,計算機運行人機界面,、采集數(shù)據(jù)、和管理計算機交換數(shù)據(jù),,系統(tǒng)監(jiān)控界面如圖1所示,。

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  3.1 西門子plc的特點

  s7-200 plc是德國西門子公司制造的微型plc,s7-200 plc在集散自動化系統(tǒng)中已得到充分的應(yīng)用,,覆蓋了所有的與自動檢測,,自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,具有極高的可靠性;豐富的指令集;編程軟件便于掌握,操作方便;強勁的通訊能力(ppi通訊,、mpi通訊,、profibus通訊、以太網(wǎng)通訊),。

  3.2 組態(tài)軟件的特點

  mcgs工控組態(tài)軟件是北京昆侖通態(tài)軟件公司開發(fā)的用于工業(yè)控制的軟件,,其功能和特點可歸納如下:

  (1) 概念簡單,,易于理解和使用,。普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡單工程項目的監(jiān)控程序設(shè)計和運行操作,。

 ?。?)功能齊全,便于方案設(shè)計,。mcgs為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段,,從設(shè)備驅(qū)動(數(shù)據(jù)采集)到數(shù)據(jù)處理、報警處理,、流程控制,、動畫顯示、報表輸出,、曲線顯示等各個環(huán)節(jié),,均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用。

 ?。?)設(shè)立“設(shè)備工具箱”,,針對外部設(shè)備的特征,用戶從中選擇某種“構(gòu)件”,,設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi),,賦予相關(guān)的屬性,建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系,,即可實現(xiàn)對該種設(shè)備的驅(qū)動和控制,,mcgs界面如圖2、3所示,。

 ?。?)“面向窗口”的設(shè)計方法,,增加了可視性和可操作性,。以窗口為單位,構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面,,使得mcgs的組態(tài)工作既簡單直觀,,又靈活多變。

  (5)引入“運行策略”的概念,。復(fù)雜的工程作業(yè),,運行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實現(xiàn),,既繁瑣又容易出錯,。mcgs開辟了“策略窗口”,用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件”,,用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序,,實現(xiàn)自由、精確地控制運行流程,,按照設(shè)定的條件和順序,,操作外部設(shè)備,控制窗口的打開或關(guān)閉,,與實時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換,。

  (6) 提供對網(wǎng)絡(luò)的支持,。mcgs充分運用現(xiàn)今發(fā)展的dccw(distributed computer cooperator work)技術(shù),,即分布式計算機協(xié)同工作方式,來使分散在不同現(xiàn)場之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作,。

  3.3 垃圾焚燒處理生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)具有的優(yōu)點

 ?。?) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

 ?。?) 系統(tǒng)組態(tài)和配置比較簡單

 ?。?) 系統(tǒng)開放性好 硬件和軟件目前在國內(nèi)應(yīng)用都比較廣泛,系統(tǒng)以后的功能擴展和升級非常方便,。

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 ?。?) 人機界面開發(fā)簡單方便 客戶很容易自己在原來的人機界面基礎(chǔ)上增加新的功能,具有多種數(shù)據(jù)傳輸功能,,便于組建全廠信息管理系統(tǒng),。

  (5) 系統(tǒng)運行的可靠性高,,plc是德國西門子公司產(chǎn)品,,其性能得到用戶廣泛好評。

 ?。?) 控制系統(tǒng)的采購成本較低,,性價比高。

 ?。?) 系統(tǒng)的開發(fā)周期短,??刂葡到y(tǒng)整個開發(fā)周期為3個月(其中人機界面的編制與plc程序的編寫需時1個月)

  4 結(jié)束語

  因此在選用合適的自動化監(jiān)控系統(tǒng)時,既要顧及現(xiàn)有的系統(tǒng)與新系統(tǒng)的兼容性,,又要考慮到電氣自動化控制的發(fā)展趨勢,,更要具有簡易的編程軟件,方便工作人員及時作出技術(shù)支援,。其實一套完善可靠的自動化監(jiān)控系統(tǒng),,不單可以提高生產(chǎn)力,方便工作人員操控,,加強管理層的監(jiān)察,,更可對企業(yè)的資產(chǎn)增值,并保障其不受損害,。


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