西门子过程控制系统PCS7在纳米碳酸钙生产中的应用
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摘要
上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化领域中的一个技术热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。德国西门子公司的PCS7过程控制系统就是一个现场总线控制系统的典范，它以其程序设计简单，通用性强，可靠性高，组态灵活及适应工业环境的特点，在我国现代工业自动化领域发挥着越来越重要的作用。
安徽力盈电气有限公司是一家新兴的高科技自动化工程公司，主要从事工业自动化工程的二次设计与生产。其产品己经广泛应用于石油、化工、电力、水利、冶金、机械、建材等多个领域，在工业自动化控制领域具有一定的影响力。
本课题是针对在当前建筑材料生产中通常采用传统的控制系统的发展现状，安徽力盈电气有限公司采用先进的现场总线控制技术，应用了世界上技术先进的德国西门子PCS7过程控制系统并结合其著名的组态监控软件WINCC开发的新型化工材料添加剂——纳米碳酸钙现场总线控制系统。本系统实现了对纳米碳酸钙生产的连续自动控制，同时为了实现更高的工艺和精度要求，我们提出了开环控制与闭环控制相合的控制方案，从而使系统实现了开环控制与闭环控制相结合、顺序控制和紧急联锁控制与连续过程控制相结合、本地控制与远距离控制相结合，从而在控制精度上得到了提高，在实时性上也能满足较高的控制要求，保证了纳米碳酸钙产品质量的稳定性和产品生产的可连续性。
通过用户厂家一年多的实际运行，整个系统表现出良好的稳定性和灵活的操作性，完全达到系统的预期要求，为工业级纳米碳酸钙的生产增加了新的成功范例。连续自动给料系统以其较高的稳定性，较高的配料精度等诸多优点，使得产量和质量得到很大的提高，同时由于引入了先进的现场总线技术，使系统的结构较传统的系统得到了简化，方便了系统的维护和调试。改变了过去手动配料工作效率差，耗费大量的劳动力的痛苦，大大提高了生产效率，从而得到了显著的经济效益。
The Fieldbus control system was put into use in the 90's last century ,is a rapid momentum of rapid development, is currently the world's newest control system. The Fieldbus control system is a hot technology in the field of the automation , which is being paid more and more attention by users and automatic equipment manufacturer . The emergence of the Fieldbus control system will bring another revolution in the field of automation, the depth and breadth will be over any time of history, thus creating a new era of automation. The German company Siemens PCS7 process control system is a fieldbus control system model, which its procedures designed to be simple in view of high reliability, configuration flexibility and adaptability of the industrial environment and the characteristics of modern China in the field of industrial automation is playing an increasingly important role.
The Anhui Liying Electric Company is an emerging high-tech automation engineering company, primarily engaged in industrial automation engineering design of the secondary and production. Its products has been widely used in oil, petrochemicals, power, water, metallurgy, machinery, building materials, and other fields. In the field of industrial automation control has certain influence.
This topic is for the status which the current in production of chemical materials commonly used the traditional control system . Anhui Liying Electric Company adopted advanced fieldbus control syetem of the world's advanced technology—Germany's Siemens PCS7 process control system combined with its famous configuration monitoring software development WTNCC ,designed the new additive materials - nano calcium carbonate Fieldbus control system. This system realizes the production of nano calcium carbonate continuous control, in order to achieve higher precision and technology, we have proposed open-loop control and close control consistency control program, thus allowing the system to achieve the open-loop and closed-loop control of combining control and sequence control and emergency control and continuous chain integrating process control, local control and remote control combination, thereby controlling precision has been improved, the real time can also meet the higher control requirements, ensuring product quality nano calcium carbonate stability and high reliability products.
More than a year of actual operation , the entire system showed good stability and flexible operational, the system fully already met expectations of the customer ,and to the industrial production of nano calcium carbonate added a new success story. Continuous automatic feeding system with its high stability, high accuracy, and many other advantages of ingredients, making the yield and quality greatly improved, along with the introduction of advanced fieldbus technology, allowing the system to the more traditional structure of the system has been simplified to facilitate the maintenance of the system and debug. Change the previous manual batching poor efficiency, a significant amount of labor pain, greatly improving production efficiency, resulting in significant economic benefits.
安徽力盈电气有限公司是一家新兴的高科技自动化工程公司，主要从事工业自动化工程的二次设计与生产。其产品己经广泛应用于石油、化工、电力、水利、冶金、机械、建材等多个领域，在工业自动化控制领域具有一定的影响力。
本课题是针对在当前建筑材料生产中通常采用传统的控制系统的发展现状，安徽力盈电气有限公司采用先进的现场总线控制技术，应用了世界上技术先进的德国西门子PCS7过程控制系统并结合其著名的组态监控软件WINCC开发的新型化工材料添加剂——纳米碳酸钙现场总线控制系统。本系统实现了对纳米碳酸钙生产的连续自动控制，同时为了实现更高的工艺和精度要求，我们提出了开环控制与闭环控制相合的控制方案，从而使系统实现了开环控制与闭环控制相结合、顺序控制和紧急联锁控制与连续过程控制相结合、本地控制与远距离控制相结合，从而在控制精度上得到了提高，在实时性上也能满足较高的控制要求，保证了纳米碳酸钙产品质量的稳定性和产品生产的可连续性。
通过用户厂家一年多的实际运行，整个系统表现出良好的稳定性和灵活的操作性，完全达到系统的预期要求，为工业级纳米碳酸钙的生产增加了新的成功范例。连续自动给料系统以其较高的稳定性，较高的配料精度等诸多优点，使得产量和质量得到很大的提高，同时由于引入了先进的现场总线技术，使系统的结构较传统的系统得到了简化，方便了系统的维护和调试。改变了过去手动配料工作效率差，耗费大量的劳动力的痛苦，大大提高了生产效率，从而得到了显著的经济效益。
The Fieldbus control system was put into use in the 90's last century ,is a rapid momentum of rapid development, is currently the world's newest control system. The Fieldbus control system is a hot technology in the field of the automation , which is being paid more and more attention by users and automatic equipment manufacturer . The emergence of the Fieldbus control system will bring another revolution in the field of automation, the depth and breadth will be over any time of history, thus creating a new era of automation. The German company Siemens PCS7 process control system is a fieldbus control system model, which its procedures designed to be simple in view of high reliability, configuration flexibility and adaptability of the industrial environment and the characteristics of modern China in the field of industrial automation is playing an increasingly important role.
The Anhui Liying Electric Company is an emerging high-tech automation engineering company, primarily engaged in industrial automation engineering design of the secondary and production. Its products has been widely used in oil, petrochemicals, power, water, metallurgy, machinery, building materials, and other fields. In the field of industrial automation control has certain influence.
This topic is for the status which the current in production of chemical materials commonly used the traditional control system . Anhui Liying Electric Company adopted advanced fieldbus control syetem of the world's advanced technology—Germany's Siemens PCS7 process control system combined with its famous configuration monitoring software development WTNCC ,designed the new additive materials - nano calcium carbonate Fieldbus control system. This system realizes the production of nano calcium carbonate continuous control, in order to achieve higher precision and technology, we have proposed open-loop control and close control consistency control program, thus allowing the system to achieve the open-loop and closed-loop control of combining control and sequence control and emergency control and continuous chain integrating process control, local control and remote control combination, thereby controlling precision has been improved, the real time can also meet the higher control requirements, ensuring product quality nano calcium carbonate stability and high reliability products.
More than a year of actual operation , the entire system showed good stability and flexible operational, the system fully already met expectations of the customer ,and to the industrial production of nano calcium carbonate added a new success story. Continuous automatic feeding system with its high stability, high accuracy, and many other advantages of ingredients, making the yield and quality greatly improved, along with the introduction of advanced fieldbus technology, allowing the system to the more traditional structure of the system has been simplified to facilitate the maintenance of the system and debug. Change the previous manual batching poor efficiency, a significant amount of labor pain, greatly improving production efficiency, resulting in significant economic benefits.
引文
[1]邹彤．WINCC组态软件的编程技巧，化工自动化及仪表，1996
[2]周万珍，高鸿斌．PLC分析与设计应用，电子工业出版社，2004
[3]李波，宋显明，王明红．与SIMENS WINCC的动态数据交换，自动化与仪器仪表2001
[4]范维剑．SIMATIC PCS7在CFB电站循环硫化床锅炉上的应用，控制工程，2001
[5]何衍庆，俞金寿．集散控制系统原理及应用，电子工业出版社，2002年
[6]王永华．现代电气及可编程控制技术，北京航空航天大学出版社，2002年
[7]方承远．工厂电气控制技术，机械工业出版社，2000年
[8]刘真明，许中达．电气控制与可编程控制器，华南理工大学出版社，2001年
[9]赵春霞，满瑞林，余嘉耕．纳米碳酸钙的晶形控制及机理研究，《中国粉体技术》，2003年，第2期
[10]常晓玲．电气控制与PLC应用，机械工业出版社，1995年
[11]李建兴．可编程控制器应用技术，机械工业出版社，1996年
[12]张进秋，陈永利，张中民．可编程控制器的系统设计与应用实例，机械工业出版社2000年
[13]西门子工业自动化公司．西门子工业以太网技术，使用文档2000年
[14]SIMATIC PCS7在净水厂中的应用，航天制造技术，2002年
[15]缪学勤．现场总线技术的最新进展自动化仪表，2000年06期
[16]冯冬芹，金建祥，褚健．工业以太网关键技术初探，信息与控制2003年6月
[17]熊育悦，赵哲身．工业以太网在控制系统中的应用前景，自动化仪表，2002年9月
[18]沈志刚，陈建峰．超重力反应器制备超细碳酸钙新工艺研究，无机盐工业
[19]王学超．过程控制领域内应用现场总线若干问题探讨，石油化工自动化，2003年
[20]周少秋，王光豪，周晓东．PROFIBUS现场总线技术在筛贮焦控制系统中的应用，煤质技术2004
[21]丁建辉，刘璐，郝丽．基于现场总线PROFIBUS的高炉局域网络系统，冶金自动化，2004年
[22]PROFIBUS标准现场总线专业委员会1995
[23]SIEMENS SIMATIC CP341 Getting Started Guide
[24]SIMATIC CP341 Point-to-Point Communication Installation and Parameter Assignment Manual
[25]王振华．基于西门子PCS7多PLC之间程序同步与协调，自动化仪表，2005
[26]王国庆，崔英德编著．轻质碳酸钙生产工艺，化学工业出版社，1999
[27]SIMATIC Programming with STEP 7 V5．2 Manual
[28]SIMATIC_HMI_用户归档详述手册
[29]STEP7_V5．0使用入门
[30]STEP7_v51_编程手册
[31]WinCC_V5_系统描述
[32]王国庆，崔英德编著．轻质碳酸钙生产工艺，化学工业出版社，1999
[2]周万珍，高鸿斌．PLC分析与设计应用，电子工业出版社，2004
[3]李波，宋显明，王明红．与SIMENS WINCC的动态数据交换，自动化与仪器仪表2001
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[5]何衍庆，俞金寿．集散控制系统原理及应用，电子工业出版社，2002年
[6]王永华．现代电气及可编程控制技术，北京航空航天大学出版社，2002年
[7]方承远．工厂电气控制技术，机械工业出版社，2000年
[8]刘真明，许中达．电气控制与可编程控制器，华南理工大学出版社，2001年
[9]赵春霞，满瑞林，余嘉耕．纳米碳酸钙的晶形控制及机理研究，《中国粉体技术》，2003年，第2期
[10]常晓玲．电气控制与PLC应用，机械工业出版社，1995年
[11]李建兴．可编程控制器应用技术，机械工业出版社，1996年
[12]张进秋，陈永利，张中民．可编程控制器的系统设计与应用实例，机械工业出版社2000年
[13]西门子工业自动化公司．西门子工业以太网技术，使用文档2000年
[14]SIMATIC PCS7在净水厂中的应用，航天制造技术，2002年
[15]缪学勤．现场总线技术的最新进展自动化仪表，2000年06期
[16]冯冬芹，金建祥，褚健．工业以太网关键技术初探，信息与控制2003年6月
[17]熊育悦，赵哲身．工业以太网在控制系统中的应用前景，自动化仪表，2002年9月
[18]沈志刚，陈建峰．超重力反应器制备超细碳酸钙新工艺研究，无机盐工业
[19]王学超．过程控制领域内应用现场总线若干问题探讨，石油化工自动化，2003年
[20]周少秋，王光豪，周晓东．PROFIBUS现场总线技术在筛贮焦控制系统中的应用，煤质技术2004
[21]丁建辉，刘璐，郝丽．基于现场总线PROFIBUS的高炉局域网络系统，冶金自动化，2004年
[22]PROFIBUS标准现场总线专业委员会1995
[23]SIEMENS SIMATIC CP341 Getting Started Guide
[24]SIMATIC CP341 Point-to-Point Communication Installation and Parameter Assignment Manual
[25]王振华．基于西门子PCS7多PLC之间程序同步与协调，自动化仪表，2005
[26]王国庆，崔英德编著．轻质碳酸钙生产工艺，化学工业出版社，1999
[27]SIMATIC Programming with STEP 7 V5．2 Manual
[28]SIMATIC_HMI_用户归档详述手册
[29]STEP7_V5．0使用入门
[30]STEP7_v51_编程手册
[31]WinCC_V5_系统描述
[32]王国庆，崔英德编著．轻质碳酸钙生产工艺，化学工业出版社，1999