西门子PCS7在广州海德堡水泥DCS项目中的应用
上海西门子工业自动化有限公司
上海西门子工业自动化有限公司（SIAS），由西门子（中国）（SLC）于1995年组建成立，发展至今，SIAS已形成以行业为导向的业务开拓模式和在自动化领域的独特竞争力，成为西门子自动化与驱动集团(A&D)在中国的过程控制领域的解决方案和工程服务提供商。
SIAS拥有200多名员工。由工业事业部、工程部、售后服务部、培训中心、质量管理办公室、 6个办事处(北京、沈阳、南京、深圳、杭州和重庆)等部门组成的高速、有效的工程实施体系是西门子公司为您提供本地化服务的保证。
我们的业务范畴涵盖了电气成套（Electric）、过程自动化（Process Automation）、过程仪表（Process Instrument）等领域，即包含EA&I的全集成自动化解决方案。在EA&I的大框架内，我们根据行业客户的具体需求提供：交钥匙（Turn-key）工程、系统集成、（增值）工程服务、售后服务，培训等多层次的解决方案。
其中Turn-key服务，包括提供自动化系统的硬件、标准软件、应用软件、采购、控制柜及系统测试、工程设计及调试、项目管理、现场安装及开车指导、现场服务、培训、备品备件供应、售后服务、技术咨询等一系列服务内容。
"Spirit In Advanced Solution"，SIAS的目标是通过员工的杰出表现，赢得客户的满意和投资者的信任。
项目概况
广州水泥厂环保迁建工程（广州越堡水泥有限公司）是广东省和广州市重点工程,也是国家水泥工业”十五”规划项目,该项目由德国海德堡水泥有限公司,香港越秀投资有限公司,广州水泥股份有限公司和花都水泥厂共同投资兴建,项目规模为日产6000吨熟料,年产227万吨波特兰水泥生产线。
该工程采用国际先进,成熟的工艺技术及设备,具有国际先进的自动化控制水平。该DCS系统是目前国内水泥行业中最大的DCS系统，I/O点数超过17000多点。系统采用了西门子公司的PCS7+CEMAT解决方案。控制系统采用西门子过程控制系统PCS7，其中现场控制站为14台AS 417-4，上位监控层配备1台工程师站，3对冗余服务器，5台客户级操作员站。它具有优越的性能,有灵活的模块化结构和高度的性能裕量,是一个用于制造工业和过程工业系统解决方案的自动化平台，具有稳定可靠的软件运行环境。
项目的建设按照国际咨询工程师联合会（FIDIC）交钥匙工程总承包的要求进行。总承包商是中材建设有限公司。SIAS作为DCS系统工程分包商，向该工程提供先进的控制系统和完善的工程服务。
为什么客户选择PCS7+CEMAT
SIMATIC PCS7+CEMAT 全集成自动化解决方案是西门子特别针对水泥行业特殊要求的自动化解决方案。
SIMATIC PCS7作为一种统一、无缝集成的过程控制系统，是西门子TIA全集成自动化的核心部分。这种创新的过程控制系统，采用统一的数据管理、统一的编程组态平台、统一的通讯规范和灵活的结构配置，可轻松实现从虚拟到现实的系统集成。
CEMAT是西门子利用其在水泥行业35多年的经验，在西门子主流的过程控制系统SIMATIC PCS7的基础上，专门为水泥厂而设计的控制系统。它融合了SIMATIC PCS7的所有特点和功能，并且从长远考虑了工厂操作，故障诊断，这包括功能块以及水泥厂所要求的互锁。它为水泥行业提供了先进的、长远的和经济的解决方案，已经得到水泥界的广泛认可，用户数量持续增长。
CEMAT的亮点：
· 预置的CEMAT模块使工程简易而快捷
· 根据水泥行业的特定要求定制了典型的软件，且已被验证切实可行
· 工程师编程中严格的向导连接，避免了软件的衔接工作
· CEMAT模块间标准的界面，极大地降低了编程的出错率
· 高质量的用户软件能使用户更快的将系统投用
· 带有注释的标准操作面板，使操作员操作更加简便
· 详细且具有高度正确率的错误注释加快了查错速度
· 详细的起始状态报告可使驱动器或组件不会无原由的启动
控制系统架构
该项目控制系统结构如图（系统结构图）所示，它的主要特点如下：
A. 采用三层网络结构：操作终端网（普通办公室以太网10/100Mbps）、设备主干网（高速冗余光纤工业以太网10/100Mbps）和现场总线（PROFIBUS-DP 12Mbps）。通过三层网络实现监控系统、控制器、工程师站和现场设备的连接。
B. 监控系统采用服务器/客户机结构，按工艺段设置3对服务器，5台客户机。3对服务器设置为冗余结构，当一台服务器故障时，客户机可以自动登录到另外一台服务器上。当故障的服务器修复后重新投入时，有关的历史数据可以自动更新到新投入的服务器中。这样就可以保证在任意一台服务器中时刻都可以保存着完整的整个系统的数据。在一个系统中最多可以有12对互相冗余的服务器、每对服务器最多32台操作员终端。
C. 控制器采用AS 417-4 现场控制器，拥有4M内存，4M存储卡，单条指令处理时间仅为0.1微妙。控制器通过工业以太网和监控系统连接，通过PROFIBUS现场总线和远程I/O站及其他现场设备连接。
D. 现场设备采用现场总线连接，大大节省了电缆和人工的费用。现场总线采用作为IEC1158规范之一的PROFIBUS。能够作为现场设备连接到PROFIBUS的既可以是I/O站又可以变频器、变送器、调节阀等。
E. 工程师站负责整个系统的组态、编程。系统的组态与编程语言工具主要为符合IEC标准的CFC和SFC。CEMAT已经为系统创建了各种设备控制模块和特殊模块，只需要以图形化界面连线填表方式完成整个系统的编程工作。同时保留了方便快捷的梯形图和语句表的编程方式。在正常运行时，工程师站可以作为操作站运行。同时系统具有强大的在线修改能力，不需停机就可以对系统进行多方面多层次的修改。
F. PCS7最突出的功能之一在于同时具有强大的逻辑控制功能和模拟调节功能，可以对全厂各种电气设备进行全面控制。
监控操作界面
5.1 监控界面图形树
根据工艺要求和操作便捷的要求，我们在监控系统中设置8个1级画面对应于8个不同的工艺段。每个1级画面下设置若干个分画面。在监控系统的窗口上方的图形树区域8个1级画面的按钮始终存在，确保在任何工艺段画面都可以直接点击进入任意工艺段的画面。在图形树区域和最上方的实时报警区域都可以实时监控到系统的任何报警。
见图（水泥厂图形树）
5.2 各工艺段监控界面
石灰石破碎机
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