一．CDI_DCS 系統(tǒng)簡介

成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院電氣自動化所擁有一大批優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人員，他們不僅具有良好的專業(yè)理論基礎(chǔ)和熟練運用英語、計算機等工具的能力，而且具有豐富的工業(yè)自動化設(shè)備現(xiàn)場安裝、調(diào)試經(jīng)驗。

近幾年來成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院先后完成重慶水泥廠（2000t/d）、青海水泥廠（1500t/d）DCS系統(tǒng)軟件編程，伊朗克爾曼水泥廠（1000t/d）、江津水泥廠、雙馬水泥廠（1500t/d）DCS系統(tǒng)硬件軟件集成，都江堰拉法基水泥廠（3200T/D）軟件編制（和施耐德合作），都江堰拉法基水泥廠礦山總承包（包括DCS系統(tǒng)硬件.軟件）, 壯山水泥廠（1000t/d）、紅山水泥廠（1000t/d）DCS系統(tǒng)硬件軟件及全廠儀表總承包（集成、安裝、調(diào)試）。

成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院以都江堰拉法基水泥廠為契機，創(chuàng)建了CDI_DCS實驗室。CDI_DCS實驗室的建立使設(shè)計院的電氣工程師和工藝工程師在實驗室的基礎(chǔ)上完成了水泥廠DCS控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件的建立、仿真及標準化工作；成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院根據(jù)水泥廠工藝及電氣自動化設(shè)計的特點，在實驗室建立水泥廠DCS系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，完成對水泥廠DCS系統(tǒng)操作人員的崗位培訓(xùn)。

1. CDI_DCS系統(tǒng)硬件特點

CDI_DCS系統(tǒng)硬件具有以下主要特點：

a．非常高的可靠性，各種模塊均能實現(xiàn)冗余和帶電插拔，適應(yīng)大中型水泥廠控制及環(huán)境較惡劣的要求；

b．硬件系統(tǒng)的通訊能力強且兼容性好，能和其它商家的VSD（變頻器）、SCADA（變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)）系統(tǒng)等很好地通訊；

c．成都院設(shè)計、制造的CDI_DCS系統(tǒng)現(xiàn)場I/O柜通用性好、抗干擾能力強。I/O柜適應(yīng)現(xiàn)場各種信號的接線如：一般DI、DO接線，二線制或三線制接近開關(guān)接線，4~20mA或1~5V標準接線，帶配電功能的二線制壓力或溫度變送器接線等;

d．非常高的性能價格比;

e．通訊網(wǎng)絡(luò)高速、可靠且通用性強，便于和工廠管理MIS系統(tǒng)及國際互聯(lián)網(wǎng)接口。第一層主干網(wǎng)采用Ethernet以太網(wǎng)，便于日后維護以及網(wǎng)絡(luò)擴展，施耐德以太網(wǎng)模塊通訊速率可達100MB/S。DCS系統(tǒng)和水泥廠其它系統(tǒng)（如生料質(zhì)量控制QCS系統(tǒng)、總降壓站微機綜合自動化SCADA系統(tǒng)等）通訊可利用以太網(wǎng)通過微軟的NetDDE或OPC協(xié)議完成（壯山和紅山工程采用NetDDE）。

2. CDI_DCS系統(tǒng)應(yīng)用軟件特點

    成都建材設(shè)計院通過都江堰拉法基水泥廠工程和外方合作，在此基礎(chǔ)上針對水泥廠的工藝操作特點開發(fā)出CDI_DCS系統(tǒng)標準軟件包，該軟件包具有以下主要特點：

a.完成編程CONCEPT軟件平臺的I/O數(shù)據(jù)庫和監(jiān)控CIMPLICITY^Ò軟件平臺的組態(tài)數(shù)據(jù)庫無縫連接，保證CDI_DCS系統(tǒng)中標簽變量的唯一性和可靠性。該功能使得編程人員在具體工程項目中僅需在CONCEPT平臺或CIMPLICITY^Ò平臺上創(chuàng)建一次I/O標簽變量即可，提高了DCS系統(tǒng)組態(tài)的效率；

b. CDI_DCS系統(tǒng)不僅提供了諸如PID控制、PWM控制、FUZZY控制等幾百個自動控制功能塊，成都建材設(shè)計院根據(jù)水泥廠的工藝操作控制特點，在CONCEPT平臺基礎(chǔ)上開發(fā)了一般電機（皮帶機、螺旋、提升機等）、正反轉(zhuǎn)電機、正反轉(zhuǎn)閥門、電磁閥、高壓電機（窯尾ID風機、生料磨、水泥磨等）、設(shè)備電控箱、模擬量操作、設(shè)備組操作等標準功能塊。這些標準功能塊的編制考慮了水泥廠設(shè)備各種可能運行方式（如中控室單機操作、中控室分組連鎖操作、設(shè)備現(xiàn)場單機操作），各種設(shè)備可能相關(guān)的信號輸入（例如一般電機功能塊不僅有空氣開關(guān)、接觸器信號而且還考慮了設(shè)備速度開關(guān)、拉繩開關(guān)、跑偏開關(guān)、電流功率等信號輸入），功能塊內(nèi)部完成設(shè)備所有I/O信號運算處理、控制設(shè)備運轉(zhuǎn)、生成設(shè)備報警及故障信號、向下一臺設(shè)備發(fā)連鎖信號等任務(wù)；

c. 成都建材設(shè)計院針對水泥廠開發(fā)的標準功能塊充分考慮中控室操作方便，例如中控室可改變電機設(shè)備應(yīng)答（速度開關(guān)）時間、起動下一臺設(shè)備延時時間、組起動應(yīng)答時間、組延時停機時間等工藝操作參數(shù)而不須修改程序；

d. 標準功能塊采用壓縮方法使CDI_DCS系統(tǒng)現(xiàn)場I/O站和中控室

均用寄存器（十六位）為TAG標簽單位傳送信息，例如一般電機用四個TAG標簽完成信息傳送。這種方式不僅節(jié)約了TAG標簽量，而且降低了網(wǎng)上通訊負荷，提高了網(wǎng)上通訊效率；

                     CDI_DCS系統(tǒng)示意圖

e. 人機界面具有良好的開放性，支持以太網(wǎng)、Profibus、RS-232、RS485/RS422等通訊方式，支持TCP/IP、網(wǎng)絡(luò)DDE、ODBC、OLE、SQL、Internet等標準網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這樣各種控制設(shè)備包括第三方設(shè)備可方便引入系統(tǒng)；

f. CDI_DCS系統(tǒng)的CIMPLICITY^Ò Web網(wǎng)關(guān)功能使用戶能夠在世界上的任何地方通過Internet訪問工廠的數(shù)據(jù)。工廠領(lǐng)導(dǎo)在辦公室，家里或是賓館房間，獲取工廠的數(shù)據(jù)就象打一個電話那樣簡單，系統(tǒng)同樣支持電話通訊，不通過Internet網(wǎng)也能直接通過電話線路獲取工廠數(shù)據(jù)，使工廠領(lǐng)導(dǎo)能隨時掌握工廠生產(chǎn)的實際情況；

g. 系統(tǒng)有良好可靠性可進行各種級別的冗余，如：網(wǎng)絡(luò)冗余、控制器及模塊冗余、服務(wù)器冗余等，可根據(jù)使用需要選擇，也可根據(jù)工廠發(fā)展逐步升級；

h. 操作畫面為全中文，多媒體普通話操作和報警提示以及中文文本提示，使操作直觀方便。特別是當報警發(fā)生時操作人員能以最快的速度確定報警發(fā)生的具體位置，及時采取措施避免故障擴大。在操作畫面上可引入大家熟悉的EXECL電子表格，在表中可顯示時實動態(tài)數(shù)據(jù)和各種圖表，其功能與EXECL電子表格相同；

i. 系統(tǒng)可支持傳呼機，通過工廠尋呼裝置或公共尋呼系統(tǒng)使生產(chǎn)過程的關(guān)鍵信息（如故障報警信息）自動通知操作員和技術(shù)員；

j. 系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)記錄，包括數(shù)據(jù)記錄、報警記錄、操作記錄，具有強大的數(shù)據(jù)分析能力，可計算各個工段的日平均產(chǎn)量和耗電量，以及一個月的總產(chǎn)量和耗電量等，這為提高產(chǎn)量降低成本提供了科學(xué)依據(jù)。

結(jié)論

     硬件及軟件系統(tǒng)設(shè)計可靠、通用和標準化是成都建材設(shè)計院CDI_DCS系統(tǒng)的最大特點。

二．雙馬工程DCS 系統(tǒng)

     雙馬水泥廠1500t/d工程DCS系統(tǒng)硬件、軟件完全由成都建材設(shè)計院集成、總承包。

DCS系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，窯頭及窯尾分別設(shè)有I/O現(xiàn)場站，中控室設(shè)有一臺服務(wù)器、一個工程師站及二個操作員站。

窯頭I/O站點數(shù)分配情況：DI/352，DO/128，AI/64，AO/30，共用3個13槽的機架，一個DCS I/O柜；窯尾I/O站點數(shù)分配情況：DI/288，DO/128，AI/80，AO/12，共用2個13槽的機架，一個DCS I/O柜。

     中控室至窯頭及窯尾I/O現(xiàn)場站分別采用光纖以保證DCS系統(tǒng)通訊高速、可靠并具有很強的抗干擾能力。

雙馬水泥廠1500t/d工程DCS系統(tǒng)是成都建材設(shè)計院所完成DCS系統(tǒng)集成、總承包項目中時間進度要求最緊的一個工程。由于采用了標準化設(shè)計，成都院和雙馬公司簽定DCS系統(tǒng)硬件及軟件集成、總承包合同后，不到三個月時間設(shè)計院即完成了系統(tǒng)硬件采購、DCS I/O柜設(shè)計、制造及DCS柜電氣測試工作，同期成都院還完成了DCS系統(tǒng)控制大綱編制并在CDI_DCS實驗室完成了對雙馬水泥廠工程技術(shù)人員的系統(tǒng)陪訓(xùn)及DCS系統(tǒng)軟件編制工作。

DCS系統(tǒng)安裝、現(xiàn)場打點、單機及聯(lián)動調(diào)試工作在隨后不到一個月的時間內(nèi)相繼完成，保證了雙馬水泥廠按期點火，為水泥廠點火投料后很快達標、達產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

目前DCS系統(tǒng)運行良好。

成都建材設(shè)計院電氣自動化所

袁明德 吳義華

2001年9月19日