下图为YB1硬件配置图:
四、控制系统完成的重点分析
基于苯胺装置的危险性,在工程之初,设计院、海化天祥化工厂及上海西门子工业自动化有限公司就对监控系统的安全性能做了深入分析,采用了大量的安全栅、继电器以隔离防爆;同时增强了监控系统的冗余,特别是IO冗余。同时海化天祥化工厂的工程师还提出了控制网络环网的监控。
这里,就IO冗余和控制网络环网监控作一些分析。
1. IO
冗余下图为IO冗余结构示意图,冗余卡件的使用,使得当一个卡件或通道故障时相应的IO信号仍然能够保持正常。
本项目中,用到了AI冗余、AO冗余、DO冗余和Modbus冗余,这里以AI冗余为例说明。
AI冗余分为带有冗余传感器的冗余模拟量输入模板方式:
和接入非冗余传感器的冗余模拟量输入模板方式:
在本项目中,模拟量输入为4线制或2线制4-20mA信号,传感器不冗余,AI卡件为6ES7 331-7KF02-0AB0,故采用了第二种方式中的间接电流测量方式。
1.1 硬件设计
下图为接线原理图:
由于一个信号要接入两个卡件,所以我们采
当信号为4-20mA 2线制时,接线方式如下:(CH1+/CH1-接入主卡件相应通道,CH2+/CH2-接入备用卡件相应通道)
当信号为4-20mA 4线制时,接线方式如下:(CH1+/CH1-接入主卡件相应通道,CH2+/CH2-接入备用卡件相应通道)
1.2 组态设置
设置控制器过程影像分区:
卡件冗余设置:
输入设置www.cechina.cn,在本项目中测量类型应为1-5V电压类型而非4-20mA电流型:
地址设置www.cechina.cn,过程影像区设为PIP1:
注:以上设置只对主卡件(低地址)设置www.cechina.cn,可以认为备用卡件不存在。
1.3 CFC
在CFC中,只需对冗余IO的低地址进行组态,可以认为高地址的卡件不存在;且冗余IO的驱动块必须放在和卡件过程影像区对应的OB中,否则有可能出现信号不稳定。本项目中,卡件过程影像区为PIP1,对应的OB为OB35控制工程网版权所有,所以驱动块应放在OB35中。如下图所示:
2. Plant Bus环网监控
2.1 OSM状态监视
2.1.1 OSM设置
运行PST工具s7wnpstx.exe(该工具可以从西门子网站上免费下载),设置OSM的地址。具体步骤可参见其帮助信息,这里不一一说明。
打开IE EXPLORER,输入http://192.168.0.201/,打开如上网页,Login ID为admin,Password默认为admin。在如下的OSM配置页面内可以对OSM进行具体配置,如,是否监视电源输入,是否监视两个光纤口的状态,等等。
2.1.2 OPC设置
添加OPC SNMP节点OSM,做相应设置并Export Tags for Wincc(具体步骤略)。
经过以上步骤,在Wincc项目中生成了OPC连接Simatic_OpcsvrConnCONTROL ENGINEERING China版权所有,如下图所示:
参数SNMP_OSM.snOsmFaultState的值在OSM正常时为1,故障时为2。
2.1.3 注册OSM OCX控件
在Graphics Designer 中,注册OSM_Control_1_active X.ocx(该控件可从西门子网站下载),并在相应画面中添加该控件,且 设置如下。
运行后,可监视OSM状态 。点击该图标,OSM具体状态如下。
2.2 环网监控
2.2.1 OPC Scout
运行OPC Scoutwww.cechina.cn,把OSM的相关参数添加到OPC,并生成连接OPC_SimaticNet控制工程网版权所有,如下图(具体步骤略)。
2.2.2 画面组态
参数OSMsnRmState在环网正常时的值为1,环网故障时为2,因此可在画面中组态以判断环网状态。
在相应画面添加一个Ellipse代表环网,其Flashing属性的Flashing Line Active设置如下动态连接,就可以监视环网状态了。
动态属性设置如下:
画面监视如下:
2.3 OSM及环网的报警
可以通过Global Script把SNMP_OSM.snOsmFaultState和OSMsnRmState的值读取到某个DB块中,再通过CFC可以对OSM状态及环网状态进行监视并进行声