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ABB AC800M 在制浆ONP 线过程控制系统的实现

作者:卢奏鸣 张海珍,宁波亚洲浆纸业有限公司电仪处2007.09.10阅读 4775

  振波亚洲浆纸业有限公司在制浆ONP线过程控制系统中,采用了ABB旗下AC800M+S800 I/O 的800xA。整厂采用了19对AC800M PM864A控制器(冗余),8架Connect Server服务器,3架Aspect Server服务器、2架Domain服务器以及1架用于作为杀毒软件升级服务器(同时也兼做网络数据备份)。8架CS服务器根据控制器所在的区域分为4对,俩俩冗余。在上位服务器上使用了windows 2000 server操作系统,使用4.1版本的Industrial IT 800xA系统;13台操作站和3台工程师站使用windows XP操作系统,使用4.1版本的Control Builder M Professional作为下位控制器编程软件和VB6.0+SP6作为DCS画面组态软件。

图1AC800M通讯拓扑(示意图没有标出冗余线)  这次要新增的浆线处于公司的一号厂区因此只需要修改CS01、CS02这两架服务器上…
图1:AC800M 通讯拓扑(示意图,没有标出冗余线)

  这次要新增的浆线处于公司的一号厂区,因此只需要修改CS01、CS02这两架服务器上的OPC server程序配置文件就可以了,在系统上不需要做太大的改动。
  系统硬件选型
  由于一号厂区里的5对控制器已经接近满负荷
,因此公司决定为这条浆线购买1对控制器:一来不增加原控制器的负荷;二来在工程进行中也不会影响到现有流程。根据其他厂的经验,配置一个跟现有系统一致的模拟环境,采用1架服务器和1架工程师站来实现。

图2与MCC通讯的OZD线路  根据原有的DCS系统系统的控制器选择了AC800MPM864A、通讯卡选择了CI854A以及CI840、IO卡也为S80…
图2 :与MCC 通讯的OZD 线路

  根据原有的DCS系统:系统的控制器选择了AC800M PM864A、通讯卡选择了CI854A以及CI840、I/O卡也为S800的产品:AI895、AO895、DI810、DO820。其他辅助设备也跟原来的一样,保证足够的兼容性;在电气方面继续使用西门子的产品,采用Profibus-DP为通讯接口,直接挂在CI854A上,留出2个接口(2块CI854A)供电气的MCC通讯。DCS的硬件大体上就完成了,接下来就根据I/O清单计算得出的数目,并设计一定的系统余量。表1是最终DCS卡件清单,不包括第三方设备以及辅材。
  系统通讯构成
  整个工程最主要的是通讯问题,此次工程从现场设备到AC800M的通讯全为新增,不仅要保证通讯正常,还要保证设计合理。
  此次的项目由2个AC800M构成一个冗余,共四根网线:控制器A-CN1,控制器A-CN2;控制器B-CN1,控制器B-CN2;两个CN1口通过交换机A挂到CS服务器的第一冗余网络上,两个CN2口通过交换机B挂到CS服务器的第二个冗余网络上。这样AC800M到CS服务器的硬件通讯就完成了。在相应的CS服务器里的OPC service添加该控制器的IP地址,然后保存配置,并设置为自动加载www.cechina.cn,软件通讯也完成了。

  对控制的冗余组态分两步在控制器上设定IP地址以及冗余地址获取规则;在CBM程序里面设置为冗余控制器并指定CN2的IP地址通过A…

  对控制的冗余组态分两步:在控制器上设定IP地址以及冗余地址获取规则;在CBM程序里面设置为冗余控制器控制工程网版权所有,并指定CN2的IP地址。通过ABB提供的ipconfig程序可以很方便的设定控制器的IP地址。该程序里面有详细的步骤说明www.cechina.cn,用于完成冗余控制器的设定www.cechina.cn,同时在CBM里设置为add redundant unit。
  CI854A设计为4路:1路连接2号车间(直联)、2路连接1号车间(通过OZD中继),3和4路连接MCC电气房内设备(比如西门子MM440),图2是跟MCC通讯的示意。整个光纤链路为双环,断环自愈,具有比较高冗余性。每个OZD(西门子称为OLM)只有一路Profibus-DP接口用于连接马达MM440等设备(图2标2、3、4位置),其中一路OZD的Profibus-DP接口就挂到CI854A上(图2标1位置),在我们公司的系统中,由于CI854A没有设计成为冗余通讯,因此一旦1号位置的CI854A卡出错控制工程网版权所有,那么整个马达通讯回路就中断。图3是最终的profibus-layout:整个浆线的通讯拓扑以及硬件配置。注意看CI854A部分,没有设计成冗余,为本系统的一大隐患。
  控制逻辑组态
  整体硬件组态完成后就进入控制逻辑组态,接下来的工作开始分为两路:一路根据系统设计编写程序以及制作DCS画面流程;另外一路根据编址的I/O清单开始柜内接线、I/O硬件放置等工作。
  整个逻辑部分工作包括:硬件组态、I/O地址列表、与其他控制器通讯和程序几大块组成。该浆线包括两段:前段位于一号车间内,包括HD-Pulper以及HC-cleaner等设备;二段包括粗筛等设备;因此在程序设计上分为2块:PC5_Pulper段,PC6_Corase Screen;每个程序段内根据主体设备的来区分,比如Pulper里面分convyor、HD-Pulper、HC-Cleaner等。CBM支持标准的IEC61131-3语言进行程序编写:本次程序中是用了FBD、SFC和STL语言。
  值得注意的是由于
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