IC641SWP063 IC641SWP063

相親的時候，為了打破沉默的尷尬，我詢問對方道：“不介意我抽根煙吧!”“想抽就抽吧!”可是，當我掏出煙點著以后，她起身就走。我急得大喊：“不是說你不介意我抽煙嗎?你怎么能說一套做一套?”“我是不介意你抽煙。我介意是的你抽的是五塊一包的煙。連好煙都抽不起，我跟你談下去，有未來嗎?”

一、TDC3000系統(tǒng)的一般構(gòu)成
TDC3000系統(tǒng)是由一系列硬件和軟件組成，來完成數(shù)據(jù)采集和控制。系統(tǒng)主要有兩大網(wǎng)絡相連接而成。下面是TDC3000系統(tǒng)的一般網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖。

圖一、TDC3000網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖
（一）、Local Control Network 局域控制網(wǎng)

  局域控制網(wǎng)簡稱LCN，主要是將一些控制窗口（US操作站）、高級控制模塊（應用模件AM、計算機模件CM）及過程網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。其性能有：]

  ? 廣播式通訊，令牌傳遞，“令牌環(huán)”；

  ? 傳輸數(shù)率為5M/Sec，串行傳輸；

  ? *多可掛64個節(jié)點/LCN；

  ? *長達300M/LCN；

  ? *多可擴展到7段，*長為4.9KM；

  ? 75歐姆終端同軸電纜，冗余網(wǎng)絡，LCNA、LCNB；

  ? 每分鐘自動切換一次。

  直接掛在LCN網(wǎng)絡上的設備稱為LCN節(jié)點；主要有以下幾種類型：

  1．通用操作站（Universal Station簡稱US）：是TDC3000的人機界口，它可以針對不同的工作而設定為操作員操作站（Operator）、工程師操作站（Engineer）和操作站（操作員站+工程師站）。作為操作員操作站，它可以實現(xiàn)以下功能：監(jiān)視和操作連續(xù)與非連續(xù)的過程；報警并處理報警；顯示并打印趨勢、報告和報表；監(jiān)視和控制系統(tǒng)狀態(tài)和診斷程序。作為工程師操作站，可以實現(xiàn)的功能：網(wǎng)絡組態(tài)；建立過程數(shù)據(jù)庫；建立用戶圖形；設計報表；編寫控制語言程序（CL語言）等等。

  2．通用工作站（Universal Work Station簡稱UWS）：也叫遠程工作站，是一種可選的人機界面，功能與US完全一致，*不同之處是UWS是用于辦公室環(huán)境。

  3．UXS操作站：也是一種可選的人機界面，它有兩套操作系統(tǒng)除了具有US的全部功能以外，還有一套UNIX系統(tǒng)，具有窗口畫面的管理功能。一臺UXS操作站*多可打開4個LCN窗口和若干個WINDOWS窗口并可對任意一個窗口進行縮放。UNIX系統(tǒng)主要是用于和上位機通訊如：ALPHA機，實現(xiàn)在PC機上*多可同時觀看到4幅流程圖畫面。

  4．歷史模件（History Module簡稱HM）：提供了大量存儲在硬盤上的數(shù)據(jù)，在HM中可存儲和訪問的數(shù)據(jù)類型有：歷史報警；操作站信息；系統(tǒng)狀態(tài)變化；系統(tǒng)錯誤信息；系統(tǒng)維護指南；提供報表與趨勢所需的連續(xù)過程的歷史數(shù)據(jù)；所有類型的系統(tǒng)文件等等。

  5．應用模件（Application Module簡稱AM）：具有綜合的控制算法功能，包含了一整套標準的改進型控制算法，并且可運用CL語言進行進一步改進算法和策略。

  6．增強型PLC接口模件（Extend PLC Gateway Module簡稱EPLCG）：主要提供LCN網(wǎng)絡與PLC之間的通訊；轉(zhuǎn)換LCN與PLC之間的數(shù)據(jù)；掃描程序，處理PLC的數(shù)據(jù)并提供報警信息；可支持Modicon PLC、AB PLC和Honeywell PLC；并可進行冗余和非冗余配置。
  7．工廠網(wǎng)絡模件（Plant Network Module簡稱PLNM）：LCN網(wǎng)絡與上位機網(wǎng)絡的接口模件，主要提供LCN與上位機之間的通訊和數(shù)據(jù)交換。

  8．網(wǎng)絡接口模件（Network Gateway Module簡稱NG）：連接多條LCN網(wǎng)絡，進行相互訪問。

  9．網(wǎng)絡接口模件（Network Interface Module簡稱NIM）：是LCN網(wǎng)絡與控制網(wǎng)絡（簡稱UCN）的接口，主要完成兩種網(wǎng)絡間的通訊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的功能。

  （二）、Universal Control Network控制網(wǎng)絡

  控制網(wǎng)絡簡稱UCN，主要是傳輸過程數(shù)據(jù)，完成對生產(chǎn)過程的控制。其性能有：

  ? 與過程設備相連；

  ? 傳輸數(shù)率為5M/Sec；

  ? *多可掛32個冗余節(jié)點/UCN；

  ? *長可達800M/UCN；

  ? 每條網(wǎng)絡終端都有75歐姆終端電阻；

  ? 冗余網(wǎng)絡：UCNA，UCNB。

  掛在UCN網(wǎng)絡上的節(jié)點有

  1．增強型過程管理器（Advanced Process Manager簡稱APM）：提供了極強的數(shù)據(jù)采集和控制能力，可處理數(shù)字量DI與DO點，模擬量AI與AO點，脈沖量輸入PI，低信號模擬量輸入LLAI、LLMUX等等；多達160條的調(diào)節(jié)控制回路，可進行流量補償?shù)冗\算、PID控制、馬達控制等等各種運算或邏輯控制，使用CL語言還可改進控制策略，并可與UCN上其它設備進行點對點通訊。

  2．邏輯控制器（Logic Manager簡稱LM）：是一種以開關(guān)量為主的控制器，提供高速邏輯控制，與PLC（即可編程序控制器）相似，可執(zhí)行數(shù)字和模擬量邏輯控制，并可與UCN上的APM或其它LM實現(xiàn)點對點通訊。

  二、冶銅工藝中的TDC3000系統(tǒng)

  （一）、系統(tǒng)配置

  金隆銅業(yè)使用的這套DCS系統(tǒng)是HONEYWELL公司的R400版本，于上世紀九十年代后期正式安裝投用。下面是該系統(tǒng)在金隆銅業(yè)的詳細配置圖。



圖二、金隆銅業(yè)TDC3000系統(tǒng)配置圖
金隆銅業(yè)TDC3000系統(tǒng)是以閃速爐為中心，包括硫酸車間、制氧站和電控中心幾個部分，一條冗余的LCN網(wǎng)絡通過光纜擴展將這幾個區(qū)域相連而成；LCNE是光纜的接口卡，LCN網(wǎng)絡通過LCNE和光纜相連。系統(tǒng)主體設備如：歷史模件HM、應用模件AM、工廠網(wǎng)絡模件PLNM、增強型PLC接口模件EPLCG都配置在閃速爐中心。三條冗余的UCN網(wǎng)絡UCN1、UCN2、UCN3分別對應于閃速爐、硫酸車間和制氧站。閃速爐區(qū)域因參數(shù)量較多而配置了兩臺APM和一臺LM，并配置一臺UXS、三臺US，便于工藝人員同時操作；硫酸車間配置了一臺UXS、一臺US和一臺APM；制氧站則配置了兩臺US和一臺APM。

  各個區(qū)域通過光纜相互進行通訊和交換數(shù)據(jù)，各區(qū)域之間可相互監(jiān)視，必要時還可以跨區(qū)域操作，任何一臺US操作站都可對各區(qū)域進行組態(tài)、修改程序和監(jiān)控工藝流程等等。兩臺UXS通過90FS模件與上位機（即ALPHA機）相連，辦公室管理人員可通過PC機同時能打開8幅流程圖畫面，便以各個部門管理和監(jiān)視；在電控中心（即電儀樓）還配置一臺UWS，以便于維護人員進行遠程修改組態(tài)和監(jiān)視。各區(qū)域還可以通過EPLCG、PLNM分別和PLC、上位機進行通訊和數(shù)據(jù)交換。上位機通過PLNM，可實現(xiàn)對閃速爐的數(shù)?？刂?。通過EPLCG可實現(xiàn)閃速爐、硫酸、制氧的DCS和轉(zhuǎn)爐、陽極爐PLC之間的數(shù)據(jù)交換。

  有點美中不足的是該系統(tǒng)只支持臺灣的繁體漢字系統(tǒng)，但所有流程圖、點的描述、報表等等，均可以用中文進行描述。

  （二）、軟件組態(tài)

  TDC3000系統(tǒng)的軟件組態(tài)主要包括NCF、建點、制作流程圖、報表、按鈕、歷史數(shù)據(jù)庫和區(qū)域數(shù)據(jù)庫等方面的組態(tài)工作，具體說明如下：

  1．NCF組態(tài)

  NCF（Network Configuration File）組態(tài)包含了LCN上所有節(jié)點的信息。在系統(tǒng)組態(tài)時必須先對NCF進行組態(tài)，即對系統(tǒng)如何進行配置，包括：區(qū)域劃分，單元劃分，節(jié)點分配，硬盤分配等等。

  ? 區(qū)域（AREA）劃分

  全廠TDC3000系統(tǒng)共設置為三個區(qū)域

  AREA 01 閃速爐區(qū)域

  AREA 02 硫酸車間域

  AREA 03 制氧站區(qū)域

  ? 操作臺（CONSOLE）劃分

  TDC3000系統(tǒng)中，CONSOLE為一個軟件的邏輯概念，即同一個CONSOLE內(nèi)，其外設（含US）共享。CONSOLE與區(qū)域是對應的。

  全廠TDC3000系統(tǒng)共設置為三個CONSOLE：

  CONSOLE 01 監(jiān)控閃速爐區(qū)域

  CONSOLE 02 監(jiān)控硫酸車間域

  CONSOLE 03 監(jiān)控制氧站區(qū)域

  ? 單元（UNIT）劃分：

  單元是為系統(tǒng)劃分而設立的概念，*多可組態(tài)到100個單元。全廠共配置了27個單元：

  閃速爐：15個單元，分別為1到15單元；

  硫酸：6個單元，分別為31到36單元；

  制氧：6個單元，分別為61到66單元。

  ? 節(jié)點（NODE）劃分：

  節(jié)點劃分即對LCN上所有節(jié)點進行編號，金隆DCS有以下幾種類型：US、UXS、UWS、HM、AM、NIM、CNI、PLNM、EPLCG等，分別對應于閃速爐區(qū)域：1#UXS、2#3#4#US、9#UWS、11#12#冗余NIM、17#AM、19#HM、21#CNI和23#EPLCG；硫酸車間域：5#UXS、6#US和13#14#冗余NIM；制氧區(qū)域：7#US、8#US和15#16#冗余NIM。各節(jié)點所編的號必須與節(jié)點上的主板地址一一對應。

  ? 卷組態(tài)（Volume Configuration）

  卷組態(tài)即對硬盤進行劃分，包括對系統(tǒng)文件及用戶文件進行卷命名和空間劃分，其中系統(tǒng)卷名有13個，是固定不變的；用戶卷名有2個，分別為PICS和USER，在用戶卷名下可創(chuàng)建若干個分卷名，用于存放流程圖、報表、CL程序等用戶文件。

  NCF組態(tài)很重要，一旦分配好，便不能更改，因此在NCF組態(tài)前，必須對整個系統(tǒng)考慮周到。硬盤空間*配置在90%~95%之間，這樣系統(tǒng)運行*。NCF組態(tài)好后，才能進行其他的組態(tài)。

  2．建點（Building Points）

  TDC3000系統(tǒng)的點有硬點和軟點之分，所謂硬點即直接和I/O相連的點，其它所有的點為軟點，不論是硬點還是軟點所創(chuàng)建的點名即點的位號必須是*的，不能有相同的位號存在。建點主要包括AM、EPLCG、PLNM、APM和LM的建點。

  以APM為例：在對APM建點時，必須先對UCN上各個節(jié)點的地址、節(jié)點的類型、節(jié)點的配置進行定義，還需對APM控制功能的數(shù)目與掃描速率以及將每塊卡塊的物理位置與邏輯塊號一一對應起來，并分配好。然后才進行建點，信息包括點的描述、單位說明、地址和單元分配、參數(shù)設置等等。