應用背景

    四川省攀枝花鋼城企業總公司球團廠始建于2004 年3 月，于同年年底投入運行，首創同類行業的從設計到投入運行時間最短，廠區結構最緊湊，施工難度最大，堪稱典型的微雕之作，氧化球團礦的生產能力為120 萬t/年，由于氧化球團具有先進、復雜的生產工藝過程，所以對自動控制系統的要求也十分嚴格，攀鋼球團廠的控制系統部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 監控軟件。

    OPEN_2000 處理器采用先進的32 位CPU，配置嵌入式實時多任務操作系統，支持模塊網絡熱備冗余、熱插拔技術，功能強大的CPU 模塊擁有超大存儲容量，并可支持多種通信接口RS232、RS485、以太網。可實現采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能，其程序開發方便，可與上位機組成控制系統，實現集散控制，與常用的可編程控制器PLC 相比，它在處理速度上顯著提高，硬件冗余CPU 同步速率更快。

    OPEN_2000 CPU 和I/O 模塊的組合可以形成多種工作方式，本地、擴展、遠程工作方式分別對應于小、中、大型控制系統均有其完備的解決方案，可廣泛應用于電力、冶金、機械、化工自動化控制。

    系統運行在WINDOWS2000 環境下，組態軟件采用OPEN VIEW3.6,上位機與下位機OPEN_2000 通訊使用Modicon modbus TCP/IP 驅動，數據庫與下位機通訊采用PORTserver 方式，SERVER 與下位機進行數據交換，兩臺CLIENT 讀取SERVER 的狀態數據，以提高上位機與下位機的網絡通訊速度。系統架構：攀鋼球團廠自動控制系統的網絡架構圖如下圖所示：

圖1

    整個控制系統包括總線為全冗余式設計，本系統采用了5 套OPEN_2000 處理器，6 臺監控站（其中3 臺為熱備監控站），2 臺工程師站，2 臺交換機（互為熱備），雙以太網地址總線；按現場控制室位置分為本地和遠程控制站，其中本地控制站在主控制室車間，遠程控制站在干配控制室車間，本地和遠程控制站之間采用光纖通訊，按被控信號主要分為數字量信號控制和模擬量信號控制。

    兩套監控站均設置在主控室，每套監控站中有一臺作為SERVER，另外兩臺為CLIENT上位機監控由OPEN VIEW 軟件實現。

    PLC 站配置

    本系統共架設10 個PLC控制站，分別在造球控制室和原料準備控制室，如下圖所示：

圖2

    CAB1-10 為控制柜體編號；原料準備控制室CAB1、CAB2，造球控制室CAB3-CAB10。
　　
    系統配置

    監控站：研華工控機PⅣ2.0G，512M 內存，80G 硬盤，19″LED 顯示器

    工程師站：DELL1.8G 筆記本兩臺

    控制系統：OPEN_2000 控制系統

    操作系統：WINDOWS2000

    組態軟件：OPEN VIEW 組態軟件8 套

    激光打印機一臺

    3COM 交換機兩臺

    工藝流程

    以下為工藝設備流程圖：

圖3

    控制系統劃分

    Y 原料系統

    P 干配系統

    Q 造球焙燒系統

    R 潤磨系統

    C 成品系統

    S 灰塵輸送系統

    D 電除塵系統

    F 風機系統

    H 回熱風除塵系統

    攀鋼球團控制系統分為以上9個子系統，涉及畫面多達80多個，在此就不一一贅述，以下簡單介紹系統的基本功能如下：

    系統功能

    1．開關量數據采集與處理，按系統實現聯鎖控制，如：順序啟動、順序停車、緊急停車、故障停車等功能。

    2．儀表量數據采集與計算，模擬量的顯示、控制，如：溫度、壓力、流量、熱電偶、熱電阻等，模擬量的智能PID 控制，如變頻設備等。

    3．重要參數顯示實時趨勢曲線及歷史趨勢曲線；

    4．過程變量數值的報警、記錄及打印；

    5．生產數據報表打印

    6．系統自診斷，對現有OPEN_2000 架構的所有硬件設備進行實時監控；

    結束語

    攀鋼球團控制系統自投運以來運行穩定，由于擁有較高的自動化程度，實現了全自動化生產，日產量4000 噸左右，OPEN_2000 完善的架構和多種接口的通訊使得系統的維護更加方便，操作界面簡單明了，操作工能在短時間內輕松駕馭，支持多種編程語言使得開發更加靈活實用，目前OPEN_2000 系統有多種包括大、中、小型控制系統的解決方案，，曾多次成功應用于燒結、選礦等控制領域。