GE-Faunac90-30PLC在1,4环己烷二甲醇中间试验装置的应用

一、系统配置

下位机PLC部分包括自动整定电源IC693PWR321、主处理器IC693CPU364、总线控制器IC693BEM331、IC693ACC350、分站控制器IC670GBI002、数字量输入卡IC670MDL640、数字量输出卡IC670MDL640、模拟量输入卡IC670ALG230、模拟量输入卡IC670ALG330。下位机通过TP-LINK交换机与上位机相连接。上位机有两台, 有主、从之分, 采用三星21寸彩色液晶显示器, 安装IFIX3.5组态软件, 通过以太网卡连接到系统网络。

总线控制器IC693BEM331与分站控制器IC670GBI002以GENIUS总线方式连接。IC693BEM331之下是各种输入输出卡。

二、网络结构

整个系统有两层网络:

(1) 底层使用GENIUS总线, 实现对输入输出点的数据采集与控制;

(2) 系统的控制站与操作站通过TP-LINK交换机组成了物理结构为10Base T的Ethernet局域网, 操作站与控制站通过以太网通讯, 数据传输速率为10Mbp/s, 实现对装置的监控。

三、控制站

系统的控制站由自动整定电源IC693PWR321模块、主处理器IC693CPU364模块及总线控制器IC693BEM331模块组成。

1. 主处理器

本系统采用CPU364型, 它是在CPU360基础上加内置以太网卡而成, 除了具有AAUI口外, 还增加一个10Base T口, 加快了与以太网的通讯速度。

2. 自动整定电源

系统采用的电源是系列90-30 (120/240VAC) , 带有自整定系统, 不需要转换开关, 内设限流装置, 短路时可自动管段电源以免毁坏。电源内部带有一个RS-485通讯口, 用于编程和操作员界面进行通讯。

3. 总线控制器

GBC用于GENIUS I/O串行总线和90-30PLC之间的界面, 可发送和接收128各字节带控制数据, 同GENIUS总线上多达31个装置进行数据交换。这为以后的装置改造及增加控制点做好了充分的准备。系统通过分站控制器IC670GBI002模块分为了5个站。该系统共有7个控制站, 两个冗余的CPU列为1、2号站, 3号站由4块数字量输入卡及4块数字量输出卡组成, 4、5、6、7号由4块模拟量输入卡及4块模拟量输出卡组成, 实现对I∕O点处理、数据采集、数据存储、模拟控制等功能。系统通过IC670GBI002模块可方便地实现站与站之间的切换, 提高系统可靠性。若装置扩建或者需要对现场进行远程控制, 可不增加机架, 单独引入IC670GBI002模块就可以完成控制, 极大地节约了成本。

四、操作站

PLC通过交换机与上位机连接, 通过以太网卡连接到以太网, 支持“TCP/IP”协议。控制室2台上位机做冗余配置, 两台上位机安装IFIX3.5组态软件, 可以同步操作, 当一台上位机发生故障时, 不影响另一台上位机执行控制。上位机从网络中获取所有PLC控制数据, 实现对装置的监控和调整操作参数。

五、控制柜

控制柜安装系统的控制站各组成模块、各输入输出卡、信号分配器、信号输出选择器及供电、配电设备。辅助柜中安装现场输入输出接口端子及安全栅。

六、软件

上位机操作系统采用Microsoft windows XP, 编程软件采用Versapro3.5, 利用梯形图软件编程, 其电路符号和表达方式与继电器电路原理图接近, 控制过程形象、直观, 系统维护人员容易掌握, 程序易于修改, 若要更改仪表通道, 可通过改变数据采集地址来实现。1, 4环己烷二甲醇中间试验装置PLC控制程序包括装置主程序及流程切换、模拟参数传送、联锁停泵等子程序。每条程序指令都考虑到可能发生的各种情况。

监控软件采用IFIX3.5, 它的技术特点是:既插既解决技术;减少工程设计实施时间, 简化系统的升级和维护, 同时还能使i FIX和其他第三方应用无缝的集成, 显著地提高生产率。两台上位机均使用i FIX3.5, 主台采用i FIX3.5开发版, 用于组态编程;从台采用i FIX3.5运行版, 用来监控装置运行。

七、系统功能

安全保护:通过设定功能的权限保护, 设置用户操作口令, 以防误操作。仪表工程师要进行设定值修改操作, 首先要确认上位机操作系统是否在修改权限内。

测量值显示:仪表测量值采用棒状图显示。测量值上下限可以组态修改、工程量转换。

趋势图:实时趋势和历史曲线可以设定在同一图表上, 也可单独显示。

流程图:利用软件绘图工具, 能够将工艺过程形象生动地表达出来。流程图与PLC控制点连接起来, 运行状态下, 可实现对工艺过程的动态显示。

报警显示:所有的开关量和模拟量点都可组态为记录报警并登录到数据库中, 用于记录和打印。报警具有声音、闪烁、颜色指示等功能。

数据处理和存储:采用IFIX3.5标准的ODBC接口做数据登录, 到Microsoft Access数据库或其他数据库中。可利用EX-CEL在检索这些数据, 产生班日、月、年报表, 并且报表可以作为文本文档存入磁盘。

结束语

1, 4环己烷二甲醇中间试验装置PLC系统采用先进的控制技术, 支持OPC开发标准, 编程和监控技术使用方便。从系统的运行状况来看, 各种控制方式下设备操作正确无误, 数据采集及通讯正常, 系统的可靠性高。系统软硬件设计规范符合国际标准。该系统应用可以推广到石油、化工、水力发电等领域。

摘要：1, 4环己烷二甲醇中间试验装置采用PLC自动控制, 这套系统采用GE-Faunac自动化系列90-30可编程控制器产品, 对这个装置的DMT溶解单元、加氢反应单元、产品精制单元、压缩机单元和产品贮存单元实现自动化控制。GE-Faunac90-30PLC由一系列的控制器输入/输出系统和各种专用模板构成, 配置灵活, 提供了多种网络接口、支持多种网络类型, 扩展方便, 负责与现场测量和控制部分之间的数据传输, 装有整个自动化系统运行的主程序, 完成全部生产运行工艺的逻辑控制、安全报警、联锁控制任务。

关键词：1, 4环己烷二甲醇,GE-Faunac90-30PLC,中间试验装置