罗克韦尔自动化ControlLogix系统在水泥厂自动化系统中的应用.docx
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1、罗克韦尔自动化ControlLogix系统在水泥厂自动化系统中的应用罗克韦尔自动化ControlLogix系统在水泥厂自动化系统中的应用0导语:水泥熟料消费自动化系统是一个经过控制,顺序控制与传动控制集成的应用水泥熟料消费自动化系统是一个经过控制,顺序控制与传动控制集成的应用.假如完全由DCS系统组成的.其系统的投资本钱,维护,晋级换代,开放性等,对用户都是比拟大的负担.假如采用DCS系统,PLC系统和传动系统相结合的方式,由多个不同厂商提供的,对客户来讲在系统的集成,售后效劳,备品备件的方面都会碰到很多的问题。罗克韦尔自动化的ControlLogix控制系统,改变了传统意义上PLC的局限性,
2、在快速简捷的顺序控制的根底上,增强了经过控制的才能,其单机系统处理模拟量的才能已达4,000路.并且引入了DCS系统直观的组态方式.加之其将经过控制,顺序控制,传动系统,通讯网络集成在一个统一的平台上,使系统的开发,应用,维护本钱大大降低,非常合适水泥厂熟料消费系统这种经过控制和顺序控制相结合的应用。系统的控制构造:1.本控制系统方案采用的是分散控制,集中监视的构造.系统分为粉磨,窑尾,窑头,粉磨,储存共五个现场控制站.各个现场控制站采用罗克韦尔自动化高性能集成控制平台ControlLogix系统来实现。并采用完全的双机热备方案,即处理器、电源、框架、网络介质、通讯模块等全部按照1:1冗余配置
3、。CPU选用ControlLogix1756-L55系列,运算速度极快,每K混合指令字70%布尔量,30%浮点运算0.06毫秒,模拟量处理才能极强单个处理器寻址可达4000点,提供梯形图、功能图块、顺序功能流程图等多种灵敏的编程风格。2.系统的切换完全采用硬件实现,即系统冗余模块1757-SRM双槽位模块实现,两个冗余模块之间通过高速光纤1757-SRC1连接。整个冗余的实现无需任何编程工作,用户只需对其中一套控制器进展编程,并选择冗余选项,系统一旦上电,程序就会自动穿插下装,无需人工干预。系统采用完全的无扰动透明切换技术,并支持不同的优先级设定,进一步保证高要求的控制切换万无一失。3.系统I
4、/O全部选用高性能的1756系列ControlLogixI/O,通过1756-CNBR模块连接到冗余的ControlNet网络。ControlLogixI/O为高性能,智能化I/O模块:支持消费者/消费者通讯形式,I/O模块仅在需要时产生信息,进而减轻处理器负担,进步了系统效率。I/O模块种类丰富,知足各种控制信号要求,模拟量输入输出模块为16位分辨率。高性能诊断I/O模块可以提供数字量及模拟量I/O掉线和无负载检测等,大大方便了调试和维护人员。模拟量支持模块级的工程单位转换,双重上下报警。时间标签记录。所有I/O无需硬件设置。全部通过软件组态。易于快速配置I/O系统。所有模块支持带电插拔。能
5、更轻易,迅速有效的进展维护而几乎不影响整个系统运行。所有模块都有闪速内存。可由用户通过软件对模块进展晋级。4.由于CONTROLLOGIX平台的开放性,简单插入相应的网络模块即可作为与其他网络的网关,例如PROFIBUS,插入PROFIBUS网卡,即可连接PROFIBUS现场仪表。5.现场控制站通过冗余的ControlNet网络连接本地和远程I/O,进展确定性实时控制。各现场站间通过工业级的100M环形光纤以太网连接到中控室的监控系统中,增强了系统的网络可靠性和响应速度。6.在中控室通过RSView32系统对现场站进展集中监视和治理.工程师站除了配有RSVIEW32外,还装有RSLOGIX50
6、00编程软件,提供在线编程和修改功能,而且由于罗克韦尔三层网络的统一协议,软件可以对整个系统的硬件进展硬件监视和故障诊断。7.消费和运行的数据通过EtherNetTC/PIP信息网络传送到企业的ERP系统,并接收和执行由ERP系统下达的指令.系统配置图PROFIBUS煤磨远程站MIS系统原料调配远程站100M环形光纤以太网窑尾及喂料PROFIBUS熟料储存远程站背板上的任何设备都可以系统构成描绘1.ControlLogix控制系统ControlLogix系统是罗克韦尔自动化多种型号的控制器产品中功能最强大的一个系列,它将DCS与PLC的功能完美的结合在一起。提供顺序控制,经过控制,传动及运动控
7、制的统一的控制平台,并结合高速,灵敏的通讯和功能强大的输入输出。整个系统具有以下的特点:1.1.先进,高效,灵敏的系统构造-ControlLogix在整个系统中都设计有通讯功能。传统的控制系统是采用典型的主从形式。单个设备例如CPU模块主宰整个总线并控制所有的数据传输。当控制器或者总线仲裁者失效时,整个网络瘫痪。CONTROLLOGIX系统的背板是一种高性能的无源多主总线ControlBus。这是由于CONTOLLOGIX背板的设计打破了传统的主从方式,革命性地引入了CONTROLNET网络中的消费者/消费者形式。CONTROLBUS为同一机架上的模块间传递信息包。这样一来,就不再需要一个控制
8、器或者仲裁器来充当底板控制器,与任何其他设备通讯而无需控制器的干预。进而有了如下特色:I/O模块可以以灵敏的方式逢变那么报,周期性可以任意排列和配置任意数目的处理器。,维修故障模块时,系统的1.2.强大的处理器-ControlLogix控制系统的控制器Logix5550ControlLogix使用Logix5550作为处理器,Logix5550控制器是签寻址方式。多任务系统。可系统。支持多维数组和用户定义数处理器,即可将内存从512KB扩至7.5M。控制才能可达数字1K指令仅需0.08毫富的指令系统,除AB原有的丰富指令集外,lLogix采用了动态内存分配技术,CLX并不性能。发布自己的信息,
9、处理器不再巡检I/O,而专注于控制。机架中不同类型网络模块间的数据传输是透明的,不需要CPU控制器的介入。可以带电插拔任何模块其余局部照常运行。32位总线的控制器。作为高性能的处理器,Logix5550具有丰富的特点和功能易于使用的标符合IEC1131-3的操纵系统提供定义多达32个不同任务,知足控制不同对象及工艺的要求。强大的数据据构造。无需更换可与不同类型网络模块匹配。同时连接ETHERNET,CONTROLNET,DEVICENET,PROFIBUS等网络强大的I/O处理才能。单个控制器的量12,8000点,模拟量4000点。高速程序及数据处理才能,还包含有各种运动控制及经过回路控制指令
10、集。Contro限制用户使用多少程序、多少数据、多少定时器、多少计数器等等,用户只受一个总的内存限制,这也就是讲,假如在某一个应用程序中,用户可以将本来分配给程序的内存空间分配给数据,反之也然,这就在很大程度上节省了内存开销,进步了程序运行的效率。可靠的控制工作温度:060储存温度:4085相对湿度:595无冷凝通过软件即可经过如下认证:ted1.3.易用的高功能,智能化的输入输出模块ControlLogixI/O为高性能,智能化I/O模块:仅在需类丰富,知足各种控制信号要求,模拟模块级的工程单位转换,双重上下部通过软件组态。易能通过软件复位,无需带电插拔。能更轻易,迅速有效不回厂的isted
11、系2.网络系统罗克韦尔自动化提供开放的完好的工业控制网络信息层网络(二级系统),使计算机系统存取生Logix5550采用闪速内存,用户只需将处理器升至最新版本。所有ControlLogix处理器都CSACertified,CSAClassI,Division2,GroupA,B,C,DULLis支持消费者/消费者通讯形式,I/O模块及时产生信息,进而减轻处理器负担,进步了系统效率。I/O模块种量输入输出模块为16位分辨率。1756-IF6ICIS模块既可以提供6通道的通道间隔离的模拟量输入,而且能为二线制变送器提供电源。高性能诊断I/O模块可以提供数字量及模拟量I/O掉线和无负载检测等,大大方
12、便了调试和维护人员。模拟量支持报警。时间标签记录。所有I/O无需硬件设置。全于快速配置I/O系统。带电子熔断的输出模块更换保险丝。所有模块支持的进展维护而几乎不影响整个系统运行。所有模块都有闪速内存。用ControlFlash工具,在情况下,可由用户对所有模块晋级至最新版本。这可以更好更灵敏地控制库存和备件。所有ControlLogix处理器都经过如下认证:CSACertified,CSAClassI,Division2,GroupA,B,C,DULL处理器及I/O模块详细参数详见附件系统,它允许用户将不同消费厂家的控制设备相互连接并在标准的工业网络来分享数据。如前所述,罗克韦尔自动化的网络构
13、造的开放性包括从工厂的底层到控制层到信息层的三层构造:产现场的数据并提供可编程设备的支持PDS(programmabledevicesupport)控制层网络,完成智能化的高速的实时控制,设备层网络,提供与工厂现场的大量设备的高克韦尔自动化提供以上层面的完好的网络构造据此工程的要求,我们运用了ControlNet(控制网)ControlNet网络ControlNet是一种高性能的工业局域网,具有如下主开放性由AB公司开发,现已将其完全公开,并由网络形式定的传输要求,网络波特率并分享数据和信息。包括:控制和监视设备的协调,操纵员接口,远程设备的组态,编程,和故障处理。速数据收集,并极大地减少接线
14、。包括设备层网络:DeviceNet(设备网),控制层网络:ControlNet(控制网),和信息层网络Ethernet(以太网)。作为一级控制系统的主干网以及以及与二级系统Ethernet(以太网)的接口。ControlNet最初ControlInternational国际组织负责治理,目前已有上百家公司成为该组织的成员。ControlNet已成为工业自动化领域的标准网络。网络标准为IEC61158.这种标准化带来的好处就是使得用户可以选择不同的设备供给商来提供他们最好的设备,而这些设备可以通过标准化的网络联络在一起,协调有序地工作。随着芯片技术、网络技术和软件技术的开展,用户对自动化的要求
15、越来越高,当代的自控系统已经不再是传统的单机应用,在一个当代化的自控系统中,已经不再可能完全由某一家公司提供全部的设备,即便某家公司有这个才能,他所提供的产品也未必都是最好最适宜的,这就不可防止的要使用到不同厂家的产品,用户在设计之初,必须选择一个具有广泛支持的标准化网络,只有这样,所有的设备才能很好地集成为系统,而ControlNet是用户最好的选择。高效率下一世纪的控制网络要实现高速确。已经不再是主要因素,网络形式成为决定网络效率的关键。ControlNet采用了全新的网络形式,即消费者/消费者(PRODUCER/CONSUMER)形式,传统的网络形式采用的是源/目的形式,每发送一个信息就
16、需要一个确定的源/目的地址数据包,这种形式的最大弊病在于不确定性,同样的信息假如要传输到网络上多个节点,必须重复传输屡次,这极大地浪费了网络带宽,降低了网络效率,而采用消费者/消费者形式,网络不需要单独的源/目的地址,代之以数据标识,因此不同的消费者信息接收者可以根据数据标识同时接收来自消费者信息产生者的信息,假如某些信息是它所不需要的,它可以忽略,而只处理那些它所需要的信息,这种全新的网络形式是对传统的网络形式的革命,它极大地进步了网络的效率。该形式同时也被DEVICENET和FOUNDATIONFIELDBUS所采用,代表了下一代网络的趋势。多功能采用了全新的消费者/消费者的信息的传主从、
17、多主根据每个节点的特性选择络的一个显著特点就是其由于ControlNet(PRODUCER/CONSUMER)形式,使得它具有了传统网络所无法想象的高功能,详细讲来,这包括:用同一个网络实现对实时性要求不同递。传统上,在PLC处理器之间所使用的网络不能用于扩展I/O机架或者从站,反之亦然,但是ControlNet可以同时知足这两方面要求,因此在现场只需要构成一个完好的控制层网络,该功能同时也为在ControlNet上实现I/O的分享提供了可能。在ControlNet上,用户可以根据需要,构成和对等通讯网络,甚至可以在同一个网络上混合构成主从、多主和对等通讯网络,这为网络的应用提供了极大的灵敏性
18、。ControlNet上的节点,可以采用巡检、定时和逢变那么报等多种工作方式,这极大地降低了网络上无用信息的传输,有效地利用了网络带宽,进步了网络效率。确定性和可重复性ControlNet区别于传统网确定性,由于ControlNet采用了消费者/消费者的网络形式,使得其网络速度和效率不随网络上节点数目和网络间隔而变化,并且用户可以预先组态网络上节点的信息传输时间(毫秒级),使用者无需编写通讯程序便可确保全部信息在预先设定的时间间隔内得到传输。ControlNet采用的时间片技术从原理上杜绝了网络发生阻塞的可能。确定性和可重复性在当代控制系统中得到了越来越多的应用。灵敏性灵敏的拓扑构造,它可以方
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