西门子PA仪表与PCS7系统结合在华新水泥(武穴)项目中的应用
技术分类:嵌入式系统
作者:陈晓萍,华新水泥股份有限公司技术中心
发表时间:2008-05-11
根据华新武穴6000t/d新型干法水泥熟料生产线项目的工厂管理、生产过程及功能要求,过程控制系统体系结构可分为3层,即
3.3 工厂级(企业管理层)、车间级(监控层)和现场级(现场控制层)。
现场控制层:
(1)SIMATIC ET 200M 远程I/O站通过ProfibusDP通信标准与S7 416-2进行通信;
(2)现场低压智能保护、中压智能保护、交直流传动、调速变频装置以及电动执行机构通过ProfibusDP通信标准与 S7 416-2 PLC进行通信;
(3)现场智能仪表(包括总线式压力变送器和总线式温度变送器)通过Profibus-PA通信标准与DP/PA-LINK及COUPLER连接与S7 416-2 PLC进行通信;
3.3.2 现场控制层组成:6个现场控制站、5个远程I/O站。
3.4控制系统软件
3.4.1 武穴项目选用的是西门子的PCS7作为操作平台;
3.4.2 用户软件有华新技术中心技术人员自己开发的应用软件;
4.ProfiBus-PA仪表在PCS7中应用
4.1 ProfiBus-PA仪表在PCS7中硬件配置
西门子网络以
PROFIBUS协议为主流,网络组态简单快捷,直观易于操作。
ProfiBus-PA仪表组态步骤:(以压力变送器为例,其它仪表类似)
4.1.1 打开PCS7中的硬件配置,将现场仪表图标拖入,西门子的GSD文件自动集成在后台;
4.1.2 现场仪表硬地址(例如:8)必须与硬件配置中的地址匹配;
4.1.3 编辑下载后,控制器开始通讯;
4.1.4 逻辑分配的地址(例如:516)存放的数据是有效的;
4.1.5 双击现场仪表图标,打开SIMATIC PDM, 即可对现场仪表进行参数配置;

图4-1 ProfiBus-PA仪表在PCS7中硬件配置
4.2 ProfiBus-PA仪表在PCS7的CFC中的应用
4.2.1 在CFC chart图中拖进一个"PA_AI"块;
4.2.2 "PA_AI" 模块具有自动转换功能,将逻辑I/O单元内容转换成测量值和状态值,例如"516"
4.2.3 PA_AI 共5BYTES, 高4btyes是测量值,1btye过程状态;
4.2.4 通过状态值的评估在线诊断现场设备;
4.2.5 将CFC chart 块编辑、然后下载到CPU控制器,现场设备的数据为有效数据

图4-2 ProfiBus-PA仪表在PCS7的CFC中的应用图
4.3 ProfiBus-PA仪表在PCS7的操作画面中的应用

图4-3 461KH1T1窑头罩温度曲线

图4-4 461KH1P1窑头罩压力曲线
(2006.11.03,14:23~15:23 一个小时的温度、压力曲线记录)
5.SIMATIC PDM
5.1 SIMATIC PDM-是一个过程设备管理工具,适用于所有的现场设备,如温度变送器、压力变送器、物位计、电动执行机构等智能仪表;
5.2 打开PDM工具展示供货商所有的设备参数描述;
5.3 提供统一的人机界面易于操作;
5.4 SIMATIC PDM 有集成版或单机版;
5.5 一台现场设备的所有参数可以通过通讯传输上来;
5.6 SIMATIC PDM 特殊功能
- 设置现场设备地址
- 显示连续记录
- 参数设置比较

图5-1 SIMATIC PDM 可视平台
6.PROFIBUS-PA仪表使用的经验

图6-1 压力表顶的保护盖
图6-2 三个现场按钮
6.1压力仪表调校
对于西门子压力仪表参数设置方法很多,并且所设定的参数有20多个,如何简单迅速的对仪表进行设定,是仪表工程师关注的问题。通过现场摸索,总结出一套简单的操作步骤:
6.1.1 直接打开现场安装好的压力表顶的保护盖,通过三个现场按钮进行参数调整;
6.1.2 SITRANS P DSIII PA系列压力变送器依按照下列基本参数设定