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運(yùn)行于Microsoft bbbbbbs XP下的bbbbbbs控制中心─WinCC V6.0為過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域中的，作為基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)重要組成部分，它將人機(jī)界面（HMI）系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)集成為一體，它采用標(biāo)準(zhǔn)微軟SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸擋存儲(chǔ)，并提供了SIMATIC MES/ERP的高效連接通道。利用WinCC可根據(jù)配煤煉焦生產(chǎn)工藝要求與控制內(nèi)容，方便地制作配煤工藝流程界面、配方管理界面、各工藝和控制參數(shù)監(jiān)測(cè)界面、網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)界面、各設(shè)備順序控制界面、報(bào)警指示和記錄界面、趨勢(shì)圖記錄界面等功能模塊的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的各種控制參數(shù)、工藝參數(shù)及生成的數(shù)據(jù)庫(kù)均可自動(dòng)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)查詢，同時(shí)自動(dòng)生成年、月、日?qǐng)?bào)表供打印和預(yù)覽。并啟用WinCC中的VBA腳本語(yǔ)言(bbbbbb)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)接口的ADO訪問(wèn)應(yīng)用功能, 從而能滿足系統(tǒng)的擴(kuò)展要求。
采用SIMATIC Step7+WinCC V6.0組合，可大大地降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成本，縮短項(xiàng)目實(shí)施的周期，它具有應(yīng)用靈活、規(guī)模可伸縮、使用簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。另外，在本項(xiàng)目中充分利用 WinCC和Step7集成環(huán)境下的系統(tǒng)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，在變量的操作、存取、修改和邏輯塊直接調(diào)用方面都給編程過(guò)程帶來(lái)了極大的方便，這種面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)特性在今后的功能擴(kuò)充、方案更改、系統(tǒng)優(yōu)化和維護(hù)方面都具有很大的實(shí)用性，同時(shí)提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性和可擴(kuò)展性，是分布式SCADA系統(tǒng)及工廠基礎(chǔ)自動(dòng)化層次的理想選擇。
本例中根據(jù)系統(tǒng)工藝要求，應(yīng)用WinCC所開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)界面，采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，具有多種畫面調(diào)用手段，以方便操作者使用，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下幾個(gè)主要的功能畫面：
圖6 ：HMI監(jiān)控系統(tǒng)功能圖
工藝流程界面─在畫面中通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)模擬顯示各個(gè)自動(dòng)配煤工藝段的全流程，在各流程界面上動(dòng)態(tài)地顯示各臺(tái)給料機(jī)的設(shè)定流量、瞬時(shí)量、負(fù)荷率、倉(cāng)料位、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流反饋、配比、水份、小計(jì)累積量、總累積量、總流量、總設(shè)定量等等，以方便操作者能及時(shí)準(zhǔn)確的掌握當(dāng)前的工藝狀況，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。以下是配煤流程界面圖之一：
圖7 ：HMI配煤監(jiān)控流程畫面圖之一
故障報(bào)警界面─對(duì)于自動(dòng)配煤中的一些重要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和自動(dòng)生成故障記錄表，并根據(jù)設(shè)備的故障性質(zhì)，系統(tǒng)自動(dòng)診斷并采取相應(yīng)的處理，故障診斷報(bào)警內(nèi)容包含：稱重傳感器故障、測(cè)速單元故障、負(fù)荷率過(guò)載、速度上下限、流量上下限、缺料、皮帶斷裂/跑偏、網(wǎng)絡(luò)故障、偏差超限、電機(jī)過(guò)流/缺相/欠壓/過(guò)壓/短路等信息。
趨勢(shì)與統(tǒng)計(jì)界面─實(shí)時(shí)顯示主要變量的變化趨勢(shì)并形成歷史記錄，供今后可以查找過(guò)去的過(guò)程數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)對(duì)各臺(tái)給料機(jī)的歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)比較，進(jìn)而可以為配比統(tǒng)計(jì)分析提供依據(jù)，從而進(jìn)一步預(yù)測(cè)和提高焦炭的質(zhì)量。
流程監(jiān)控與操作界面─實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中各設(shè)備的順序邏輯控制和系統(tǒng)協(xié)同操作運(yùn)行，根據(jù)系統(tǒng)工藝流程的需求來(lái)確定運(yùn)行方式、選擇流程控制模式和相應(yīng)配方。系統(tǒng)操作根據(jù)控制方式可分為手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)，根據(jù)操作地點(diǎn)可分為現(xiàn)場(chǎng)就地操作、控制室操作、上位HMI集中操作，從而覆蓋整個(gè)焦化配煤的工藝要求。
其它如系統(tǒng)調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、網(wǎng)絡(luò)SNMP管理時(shí)所使用，限于篇幅就不再詳述了。
其它如系統(tǒng)調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、網(wǎng)絡(luò)SNMP管理時(shí)所使用，限于篇幅就不再詳述了。
5．變頻器驅(qū)動(dòng)的選型及參數(shù)設(shè)置
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤給料機(jī)驅(qū)動(dòng)單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數(shù)字多功能技術(shù)的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、功率因數(shù)高、輸出紋波小、32位CPU全數(shù)字控制、故障自診斷處理、電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)、組態(tài)功能豐富等特點(diǎn)，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅(qū)動(dòng)性能，它采用*的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制策略，可以達(dá)到同直流傳動(dòng)系統(tǒng)相媲美的動(dòng)、靜態(tài)性能?？蓪?shí)現(xiàn)在低速狀態(tài)下的平滑運(yùn)行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿足焦化配煤工業(yè)的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。它同時(shí)具有強(qiáng)大的通訊功能，其驅(qū)動(dòng)通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來(lái)實(shí)現(xiàn)Profibus-DP開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊控制。
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤給料機(jī)驅(qū)動(dòng)單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數(shù)字多功能技術(shù)的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、功率因數(shù)高、輸出紋波小、32位CPU全數(shù)字控制、故障自診斷處理、電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)、組態(tài)功能豐富等特點(diǎn)，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅(qū)動(dòng)性能，它采用*的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制策略，可以達(dá)到同直流傳動(dòng)系統(tǒng)相媲美的動(dòng)、靜態(tài)性能?？蓪?shí)現(xiàn)在低速狀態(tài)下的平滑運(yùn)行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿足焦化配煤工業(yè)的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。它同時(shí)具有強(qiáng)大的通訊功能，其驅(qū)動(dòng)通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來(lái)實(shí)現(xiàn)Profibus-DP開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊控制。
MASTERDRIVES 6SE70變頻器部分參數(shù)設(shè)置如下：
參數(shù) | 設(shè)定值 | 說(shuō)明 |
P100 | 3 | 控制方式 |
P101 | 380V | 電機(jī)額定電壓 |
P102 | 6.5/28A | 電機(jī)額定電流 |
P105 | 4/15KW | 電機(jī)額定功率 |
P107 | 50HZ | 電機(jī)額定頻率 |
P108 | 1400 | 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 |
P109 | 4 | 電機(jī)極數(shù) |
P130 | 10 | 無(wú)編碼器連接方式 |
P330 | 0 | 恒轉(zhuǎn)矩特性 |
P712 | 4 | PPO 4 |
P722 | 500 | 通信超時(shí) |
P918 | 5～28 | Profibus-DP總線通訊站號(hào) |
上述參數(shù)設(shè)定方法有以下幾種途徑：
•裝置自帶的參數(shù)設(shè)定器（PMU）
•操作面板（OP1S）
•計(jì)算機(jī)（帶SIMOVIS軟件）
•SIMATIC自動(dòng)化單元（帶CBP2）
MASTERDRIVES 6SE70變頻器接線圖如下所示：
•裝置自帶的參數(shù)設(shè)定器（PMU）
•操作面板（OP1S）
•計(jì)算機(jī)（帶SIMOVIS軟件）
•SIMATIC自動(dòng)化單元（帶CBP2）
MASTERDRIVES 6SE70變頻器接線圖如下所示：
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