PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

摘 要：DCS控制系统产生与发展的基础是单回路微机 控制系

统，该系统对通讯技术、计算机技术、过程控制技术 以及CRT显示技术进行了全面综合，通过分层分级形式与集 中操作、分散控制、分而自治以及分级管理设计原则对以往 计算机控制危险、复杂的人机联系及模拟仪表功能单一等存 在的不足进行了有效解决， DCS控制系统本身所具有的通用

灵活性与安全可靠性等特征，使其被广泛应用于工业控制领 域。本研究首先分析与探讨电子控制系统，

并阐述PLC型DCS

控制系统，对自动化生产线电子控制系统设计进行重点论述， 进而分析自动化生产线电子控制系统中

PLC型 DCS控制系统

的应用，以期能够实现自动化生产线电子控制系统的全面、 科学发展。

关键词：PLC; DCS控制系统；自动化生产线；电子控制 系统 中图分类号： TP13 文献标识码： A 文章编号： 2095-1302 （2015）05-00-02

0 引言

早在 20 世纪中后期，工业生产中就已经开始应用

DCS

控制系统， 但是到 20世纪 90 年代，工业中开始广泛应用 PLC 型DCS空制系统，并主导着工业现场控制领域的发展与进步。

本文研究对象为水泥生产自动化生产线，且生产线主控系统 本质与核心是西门子 S7-400 控制单元， 现场通讯总线确定为 P ROFIB USD，P 并以 IO 分布式 ET200M 接口模块和 S7-300 信号模块两组共同形成控制系统收集环节 [1] 。本研究以此为 基础，对自动化生产线电子控制系统设计方案进行重点论述， 进而分析自动化生产线电子控制系统中

PLC型DCS控制系统

的应用，以期能够实现自动化生产线电子控制系统的全面、 科学发展。

1 自动化生产线电子控制系统设计方案 本文研究对象选择水泥工艺中的自动化控制系统，同时 在现场单元中应用新型 DCS控制系统，其主要功能是监视管 理现场数据与设备。 自动化生产线电控系统配置如图 1 所示， 一般来说，控制系统内部的中控室环节由软件、工程师与操 作员站硬件组成。 起始量输出、 输入继电器、 信号处理设备、 模拟量隔离器及卡件等属于电子控制柜范畴，控制单元、通 讯总线、通讯模块及隔离设备共同组成

DCS （集散型计算机

控制系统）[2]。该水泥厂应用设备中有一个中央控制室 （CC）， 对熟料烧结、石灰石破碎、生料运输与调配等相关数据予以 收集，对相关参数设定进行有效控制，以此对物理设备系统 运行实施自动化控制，中央控制室中，工作人员都可以操作 与管理车间相关的工艺参数。此外，中央控制室还包括报警

打印机、工程师站、报告打印机及操作员站等。修改逻辑程 序是工程师站的重要工作任务，用以实时维护与控制系统。 通信网络的目的主

要是确保系统能够安全运转，特别是可靠 传输信号，通常以光纤作为通讯介质，

FCS（现场控制站）方

面，根据实际生产发展情况，可将控制区域进行六个控制站 的划分，分别为：石灰石破碎远程站、原料粉磨站、水泥包 装控制站、窑尾控制站、烧成窑头控制站和水泥粉磨站。水 泥厂控制站中，通常会将若干自动控制模块安装在低压配电 室中，由此对DCS控制系统的完整性与统一性极为有利。

图 1 自动化生产线电控系统配置示意图

2自动化生产线电子控制系统 PLC型DCS控制系统的应 用 2.1 功能说明 设定机组电机开启顺序方面，依照机组步状态字，确保 电机启动功能方面能够与设定时间间隔相符合，依照机组状 态字命名规定，可以借助机组号对相关步状态字加以匹配， 还可以通过步状态字查询对应机组号。内部逻辑在电机控制 功能中完成任务后，会向 DR管脚输入运算结果，控制电机 运行状态 [3]。根据相关经验，一般开启电机的时间会控制在 1s以内，该电机启动时间与多数电机要求相符合，

迟启动时间的电机，可通过延迟程序进行相应延长。

对于电机联锁程序，该电子控制系统包括三种联锁信号： 设备联锁、启动联锁及运行联锁。连锁满足定义代表数字是 “1”，也就是说，设计程序可以启动，不满足则用“

0”表 对一些延

示，也就是说禁止启动设计程序。启动联锁方面，一般大型 设备均输出一个启动指令，在功能模块中接入信号。运行连 锁方面，根据相关