寧波捷創(chuàng)技術(shù)有限公司 潘芝渭
摘要：開曼鋁業(yè)（三門峽）集成過(guò)程控制系統(tǒng)下設(shè)八個(gè)子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制，并通過(guò)以太網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)將信息集中到中央控制室的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理的目的。本文詳細(xì)介紹在ControlLogix平臺(tái)上開發(fā)的集成過(guò)程控制系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：集成架構(gòu) ControlLogix 氧化鋁
1 引言
開曼鋁業(yè)位于陜西省陜縣境內(nèi)，是三門峽建市以來(lái)投資最大的工業(yè)項(xiàng)目，占地面積一平方公里，鋁土礦取自本地。采用國(guó)際先進(jìn)的拜耳法生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)年產(chǎn)氧化鋁120萬(wàn)噸。
開曼鋁業(yè)（三門峽）在初期的方案設(shè)計(jì)敲定后即開始系統(tǒng)、品牌的招標(biāo)，在國(guó)內(nèi)、外多家系統(tǒng)廠商激烈競(jìng)標(biāo)的情況下，羅克韋爾自動(dòng)化的集成過(guò)程控制系統(tǒng)脫穎而出，博得專家評(píng)委的一致青睞，最終中標(biāo)。
集成過(guò)程控制系統(tǒng)以羅克韋爾自動(dòng)化的集成架構(gòu)為核心，是一套全面集成的過(guò)程控制解決方案。集成架構(gòu)作為一種技術(shù)框架,將車間現(xiàn)場(chǎng)不同的應(yīng)用項(xiàng)目通過(guò)統(tǒng)一的控制、可視化和通信平臺(tái)集成在一起。這樣一來(lái)，所有的數(shù)據(jù)都能夠在整個(gè)企業(yè)內(nèi)進(jìn)行無(wú)逢的傳遞。這正是現(xiàn)代化鋁廠真正需要的東西。
整個(gè)工程分為一期、二期和二期擴(kuò)建三個(gè)項(xiàng)目。一期工程于2005年12月26日順利投產(chǎn)；二期工程于2006年9月29日出料，二期擴(kuò)建工程于2007年1月底建成投產(chǎn)。至此，開曼鋁業(yè)達(dá)到年產(chǎn)氧化鋁120萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，羅克韋爾自動(dòng)化集成過(guò)程控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)氧化鋁行業(yè)首次大規(guī)模應(yīng)用獲得成功。
2 氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)和控制要求
2．1 氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介
氧化鋁是一種兩性氧化物，能溶解于酸中也能溶解于堿溶液中。因此，由礦石中提取氧化鋁的方法分為酸法和堿法。開曼鋁業(yè)采用拜耳法堿法生產(chǎn)工藝。
拜耳法的基本原理有兩條：
?。?）用NaOH溶液溶出鋁土礦所得到的鋁酸鈉溶液，在添加晶種不斷攪拌和逐漸降溫的條件下，溶液中的氧化鋁便呈AI(OH)3析出；
?。?）分解得到的母液（主要含NaOH），經(jīng)蒸發(fā)濃縮后在高溫下用來(lái)溶出新的一批鋁土礦。
交替使用這兩個(gè)過(guò)程，就能夠連續(xù)地處理鋁土礦，從中不斷析出純的AI(OH)3產(chǎn)品，構(gòu)成所謂的拜爾法循環(huán)。
拜耳法的實(shí)質(zhì)就是使如下反應(yīng)在不同條件下朝不同的方向交替進(jìn)行：
式中當(dāng)溶出一水鋁石和三水鋁石時(shí)X分別為1和3，當(dāng)分解鋁酸鈉溶液時(shí)X=3.
2．2氧化鋁生產(chǎn)對(duì)自控系統(tǒng)的要求
氧化鋁生產(chǎn)的多工序性，工序之間的互相制約性，要求控制系統(tǒng)必須長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。被控量既有溫度、壓力、流量、液位、密度等物理量，又有NT、A/S（硅鋁比）、αK（濃度）、AI2O3等化學(xué)量，對(duì)自控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、安全性等方面提出了極高的要求。
3 集成過(guò)程控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
3．1 慨述
集成過(guò)程控制系統(tǒng)是一個(gè)分布式控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)下設(shè)原料磨、石灰消化、溶出、沉降、種子過(guò)濾、蒸發(fā)、成品過(guò)濾、焙燒八個(gè)過(guò)程控制子系統(tǒng)（車間），每個(gè)車間均有一臺(tái)工程師站EWS和2-3臺(tái)操作員站OPS。車間內(nèi)部工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理等信息的傳輸由ControlNet控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)氧化鋁廠的主要生產(chǎn)操作由這八套子系統(tǒng)完成。
集成過(guò)程控制系統(tǒng)的信息層采用EtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)，通過(guò)以太網(wǎng)將上述八個(gè)車間的信息傳送到全廠生產(chǎn)信息調(diào)度中心，該中心設(shè)有兩臺(tái)服務(wù)器SERVER1、SERVER2和兩臺(tái)操作站OPS1、OPS2，對(duì)全廠生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理。
整個(gè)控制系統(tǒng)共配置有35個(gè)CPU模塊，650多個(gè)I/O模塊，100多個(gè)通信模塊，這些模塊分別安裝在近90個(gè)機(jī)架上。用于控制4000多點(diǎn)模擬量和9000多點(diǎn)開關(guān)量，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟妶D1。
3．2冗余技術(shù)是集成過(guò)程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)[1]
這個(gè)由13000多個(gè)控制點(diǎn)構(gòu)成的龐大的自動(dòng)控制工程，如果因故障停止運(yùn)行，每天經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)100多萬(wàn)元人民幣，如何保證氧化鋁生產(chǎn)長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，決不是一句套話，一句口頭禪，而是擺在每一個(gè)設(shè)計(jì)、調(diào)試人員面前必須解決的基本課題。
具體而言，我們需要找到下述五種故障的解決途徑：
第1種故障：CPU故障；
第2種故障：控制層網(wǎng)絡(luò)故障；
第3種故障：信息層網(wǎng)絡(luò)故障；
第4種故障：主機(jī)硬件故障；
第5種故障：軟件故障。
我們雖然知道：1756/1757系統(tǒng)硬件模塊的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）在150萬(wàn)小時(shí)左右，并且獲得了TUV的SIL2的認(rèn)證。以每天24小時(shí)，每年365天計(jì)算，模塊在171年內(nèi)將不會(huì)失效。但實(shí)際上，影響系統(tǒng)有效性的因素遠(yuǎn)不只模塊本身，更重要的是如何用上千個(gè)模塊構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定合理的系統(tǒng)。就象鋼鐵，可以造就萬(wàn)噸巨輪遠(yuǎn)航四海，也可能變?yōu)槌翜S海底的一堆銹鐵一樣。
羅克韋爾自動(dòng)化集成過(guò)程控制系統(tǒng)的冗余技術(shù)合理地解決了這些問題。
所謂“冗余”，是指“一個(gè)具有相同設(shè)備功能的備用系統(tǒng)”，當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，冗余設(shè)備是可以立即使用的替代設(shè)備。
3．3控制器冗余
圖2 硬件冗余
3.3.1控制站冗余
兩個(gè)互為冗余的控制站配置必須完全相同（圖2中的主/從機(jī)架），冗余功能是依靠冗余模塊1757-SRM實(shí)現(xiàn)。當(dāng)主控制器失效時(shí)，從控制器在100ms內(nèi)接替主控制器，主從控制器的同步對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是完全透明的，冗余模塊之間通過(guò)冗余的光纜連接。
冗余功能的主要特性如下：
※ 同步透明性：控制器的同步不會(huì)引起任何可能的控制中斷。
※切換透明性：主從控制器切換時(shí)，除了觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警或事件，不會(huì)對(duì)操作產(chǎn)生其他的影響，切換的時(shí)間可以忽略。
※可靠的存儲(chǔ)：當(dāng)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，只有主機(jī)架和從機(jī)架都收到相同的信息時(shí)，系統(tǒng)才確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸成功。
※切換時(shí)數(shù)據(jù)連貫性：進(jìn)行冗余切換時(shí)，輸出保持不變，保證過(guò)程不發(fā)生擾動(dòng)。
※完全不要用戶編程。
3.3.2電源冗余
圖2所示，每一個(gè)I/O遠(yuǎn)程機(jī)架配置一組1756-PAR2冗余電源（每組冗余電源由兩個(gè)1756-PA75R電源模塊，兩根1756-CPR電纜和一個(gè)1756-PSCA適配器構(gòu)成）。它們分別由兩路不同的系統(tǒng)供電，當(dāng)任一路供電系統(tǒng)故障時(shí)，另一路仍保持供電，因此可以確保I/O機(jī)架供電不間斷。
3.4 控制層網(wǎng)絡(luò)冗余
圖2中1756-CNBR是ControlNet通信模塊，它有兩個(gè)冗余的網(wǎng)絡(luò)通道：A口和B口，使控制信息實(shí)現(xiàn)冗余。傳送速率達(dá)5Mbps,傳送介質(zhì)是75Ω阻抗的1786-RG6同軸電纜，通過(guò)BNC連接器與ControlNet總線相連。
3.5 信息層網(wǎng)絡(luò)冗余
信息層網(wǎng)絡(luò)故障借助交換機(jī)冗余和雙光纖環(huán)網(wǎng)兩個(gè)途徑解決（見圖1）。
3.5.1交換機(jī)冗余
每個(gè)車間的現(xiàn)場(chǎng)信息，是通過(guò)兩個(gè)冗余以太網(wǎng)交換機(jī)獲取，例如圖1溶出車間，左邊的交換機(jī)接收來(lái)自一期、二期和二期擴(kuò)建主機(jī)架上的1756-ENBT模塊信息，右邊的交換機(jī)接收來(lái)自一期、二期和二期擴(kuò)建副機(jī)架上的1756-ENBT模塊信息，這樣做的好處是現(xiàn)場(chǎng)信息具有冗余功能。
3.5.2雙光纖環(huán)網(wǎng)
全廠設(shè)有兩條100m光纖以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)。
(1)環(huán)網(wǎng)1
設(shè)有9個(gè)以太網(wǎng)光纖交換機(jī)，用于原料磨、石灰消化、溶出、沉降、分解、蒸發(fā)、成品和焙燒等8個(gè)車間的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和冗余服務(wù)器（ServerS、erver2）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
(2)環(huán)網(wǎng)2
設(shè)有7個(gè)以太網(wǎng)光纖交換機(jī)，并在原料磨、溶出、沉降、分解、蒸發(fā)和焙燒等6個(gè)主要車間各設(shè)一臺(tái)操作員站OPS3，可以監(jiān)視全廠其他車間的運(yùn)行情況（只看不控）。
環(huán)網(wǎng)1和環(huán)網(wǎng)2是兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，他們之間只有一個(gè)通信通道，即信息只有通過(guò)服務(wù)器才可以進(jìn)行交換。
服務(wù)器采用雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，下層以太網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)1）直接接處理器，上層以太網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)2）接操作站，上、下二層網(wǎng)絡(luò)只能通過(guò)冗余服務(wù)器才能進(jìn)行通信，互不影響，上層網(wǎng)故障不影響下層網(wǎng)正常工作。
需要說(shuō)明的是：光纖以太網(wǎng)交換機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能起到十分重要的作用，本系統(tǒng)選用ED6008-MM-SC型光纖交換機(jī)[2]，該交換機(jī)可進(jìn)行流量設(shè)置，也可對(duì)端口進(jìn)行控制，交換機(jī)的電源具有冗余功能，故障恢復(fù)時(shí)間小于300mS，可以有效的防止網(wǎng)絡(luò)堵塞。
3.6服務(wù)器冗余
采用主/從服務(wù)器結(jié)構(gòu)。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，從服務(wù)器自動(dòng)轉(zhuǎn)為主服務(wù)器，提供與控制器/RTU的通信、數(shù)據(jù)采集等功能，并為其他操作站提供服務(wù)。主服務(wù)器定時(shí)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)信息傳送到從服務(wù)器，以確保主/從服務(wù)器之間的完全同步。
3.7其他可靠性措施（圖3）
圖3 開關(guān)量輸入隔離
(1)信號(hào)隔離
開關(guān)量輸入/輸出經(jīng)過(guò)繼電器隔離；模擬量輸入/輸出經(jīng)過(guò)模擬量隔離器隔離[3] ;
(2)繼電器一次回路、二次回路、模擬量隔離器由三路獨(dú)立的冗余直流電源供電;
(3)工程師站、操作員站和服務(wù)器均由UPS不間斷電源供電.
4 集成過(guò)程控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要包括兩大部分：控制程序設(shè)計(jì)和監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)。軟件編制是在工程師站完成的，在這里進(jìn)行集成過(guò)程控制系統(tǒng)的①編制程序②組態(tài)網(wǎng)絡(luò)③開發(fā)操作界面。為此，在工程師站（操作系統(tǒng)為Windows2000 SP4）安裝了下列軟件：
(1)RSLinx Classic Gateway：通信功能;
(2)RSLogix5000：編程功能;
(3)RSNet Worx for ControlNet：網(wǎng)絡(luò)配置;
(4)RSV Studio for RSV Enterprise：操作員界面開發(fā).
羅克韋爾自動(dòng)化的集成架構(gòu)主要由Logix控制平臺(tái)、NetLinx通信網(wǎng)絡(luò)、ViewAnyWare人機(jī)界面和FactoryTalk企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換技術(shù)構(gòu)成。本文以鋁廠生產(chǎn)流程中最重要的環(huán)節(jié)-高壓溶出車間（一期）為例，說(shuō)明集成架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
4.1 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
一期控制系統(tǒng)由兩個(gè)冗余機(jī)架和五個(gè)遠(yuǎn)程I/O機(jī)架組成，首先用RSNet Worx for ControlNet軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，為了避免網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重，將遠(yuǎn)程機(jī)架分成兩組（相應(yīng)地在兩個(gè)冗余機(jī)架上各插有2塊1756-CNBR/D模塊），組態(tài)后獲得圖4。
經(jīng)組態(tài)后，機(jī)架上的任一點(diǎn)的信息，利用ControlNet特有的“生產(chǎn)者/消費(fèi)者”通信模式，無(wú)須編寫程序就可以被其他車間的處理器讀取，實(shí)現(xiàn)各個(gè)處理器之間的標(biāo)簽共享。使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒅饕τ迷谌绾巫屜到y(tǒng)完成控制任務(wù)，而不是編寫與其他處理器通信的程序。
圖4溶出車間一期控制網(wǎng)組態(tài)
4.2 控制程序的設(shè)計(jì)[4]
溶出車間由數(shù)十條單回路或串級(jí)調(diào)節(jié)回路組成，用來(lái)完成礦漿進(jìn)料流量、料位、溫度及密度調(diào)節(jié)，生產(chǎn)工藝對(duì)實(shí)時(shí)性有嚴(yán)格的要求。利用RSLogix5000的多任務(wù)編程方式，將控制程序安排在三個(gè)任務(wù)中去完成，即主任務(wù)、模擬量控制任務(wù)和馬達(dá)控制任務(wù)（圖5）。
圖5 多任務(wù)編程
在每個(gè)任務(wù)中，又構(gòu)建了程序（Program）和多個(gè)例程（Routine）。每個(gè)程序都有屬于自身的數(shù)據(jù)（Program Tags）,可以避免和其他程序發(fā)生沖突。通過(guò)控制器標(biāo)簽（Controller Tags）,實(shí)現(xiàn)與其他處理器的數(shù)據(jù)交換。對(duì)每個(gè)任務(wù)分配合適的周期和優(yōu)先權(quán)，只要到達(dá)周期性任務(wù)的周期，該任務(wù)會(huì)中斷任何低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，執(zhí)行一次，然后將控制權(quán)交回到先前任務(wù)的停止處，多任務(wù)控制方式滿足了溶出過(guò)程高實(shí)時(shí)性的控制要求。
溶出車間需要對(duì)100多臺(tái)電動(dòng)機(jī)、變頻器和各種閥門進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，其數(shù)據(jù)的組織和管理是一個(gè)十分繁重的任務(wù)。我們利用RSLogix5000可以自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的功能，按照工藝要求自定義四種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)、普通閥、調(diào)節(jié)閥、變頻器（圖6），不但大大縮短了創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時(shí)間，而且提高了程序的可靠性和可讀性。圖6右邊窗口顯示了變頻器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)VPF。
圖6 用戶自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.3 監(jiān)控畫面的編制
RSView Studio [5]用于創(chuàng)建豐富的圖形顯示畫面，生動(dòng)形象地反映生產(chǎn)過(guò)程。通過(guò)這些顯示畫面允許操作員直接對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操作。
由它開發(fā)的人機(jī)界面畫面既可應(yīng)用于傳統(tǒng)的、單機(jī)HMI應(yīng)用，又適應(yīng)于大型分布式的現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用。
以溶出車間為例：掛接在環(huán)網(wǎng)1上的工程師站EWS及操作員站OPS1、OPS2工作于單機(jī)模式，可以監(jiān)視和操作本車間一期、二期和二期擴(kuò)建所有設(shè)備，掛接在環(huán)網(wǎng)2上的操作員站OPS3工作于分布模式，在調(diào)度中心冗余服務(wù)器上進(jìn)行操作權(quán)限設(shè)置，即可在溶出車間監(jiān)視全廠其他車間的運(yùn)行工況（但不可對(duì)其他車間的設(shè)備進(jìn)行操作）。
監(jiān)控畫面要求對(duì)氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制與監(jiān)督管理。模擬量控制包括溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)的顯示、報(bào)警、自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制；開關(guān)量控制包括各種溶液泵、真空泵、空壓機(jī)、冷凝水泵、攪拌電機(jī)等電機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)方起?？刂坪吐?lián)鎖、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、閥門控制和聯(lián)鎖控制；根據(jù)工藝流程及生產(chǎn)操作原理，編制各種流程顯示畫面、趨勢(shì)及歷史曲線等；設(shè)置安全機(jī)制，分別對(duì)操作員站、工程師站的權(quán)限進(jìn)行限制；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、定時(shí)報(bào)表打印等。
圖7，8和9分別是溶出車間的總貌和PID調(diào)節(jié)器實(shí)例。
圖7高壓溶出流程總貌
該畫面顯示了高壓溶出的主要工藝流程及參數(shù)，操作員可以通過(guò)該畫面對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。
·當(dāng)點(diǎn)擊圖中各個(gè)參數(shù)后面的單位符號(hào)時(shí)，將彈出相應(yīng)的趨勢(shì)圖;
·畫面上相關(guān)設(shè)備位號(hào)后的圓圈為紅色表示該設(shè)備沒有投入使用，為綠色表示該設(shè)備已投入使用;
·畫面最下方是報(bào)警行，你可以看到最近發(fā)生的報(bào)警;
·點(diǎn)擊畫面下方的按鈕，將進(jìn)入相應(yīng)的子畫面。
圖8 高壓溶出參數(shù)測(cè)量總貌
該畫面、高壓溶出的主要工藝參數(shù)監(jiān)控畫面，操作員可以通過(guò)該畫面監(jiān)控高壓溶出的主要參數(shù)：
·當(dāng)點(diǎn)擊相應(yīng)參數(shù)后的單位符號(hào)時(shí)，將顯示相應(yīng)的趨勢(shì)圖;
·畫面最下方是報(bào)警行，你可以看到最近發(fā)生的報(bào)警;
·點(diǎn)擊畫面下方的按鈕，將進(jìn)入相應(yīng)的畫面。
圖9 Td101/Td102脫硅槽內(nèi)礦漿溫度串級(jí)調(diào)節(jié)回路
圖9中，以Td101/Td102脫硅槽內(nèi)礦漿溫度為主調(diào)節(jié)回路，以進(jìn)入Td101/Td102脫硅槽脫硅蒸汽流量為副調(diào)節(jié)回路，構(gòu)成串級(jí)調(diào)節(jié)回路，通過(guò)調(diào)節(jié)13FCV104調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入Td101/Td102脫硅槽脫硅蒸汽流量。其中“13TE105/107選擇”按鈕是主回路的溫度測(cè)量值，用來(lái)選擇Td101脫硅槽漿液溫度13TE105或選擇Td102脫硅槽漿液溫度13TE107。
4.4 服務(wù)器
服務(wù)器用于對(duì)數(shù)據(jù)的采集、控制、記錄和報(bào)警，并向操作員站提供人機(jī)界面服務(wù)。
服務(wù)器采用DELL公司的產(chǎn)品，并安裝了網(wǎng)絡(luò)版軟件。
監(jiān)控系統(tǒng)有下面三個(gè)特點(diǎn)：
(1)一次性完成標(biāo)簽創(chuàng)建工作
在RSLogix5000中定義的標(biāo)簽，借助Factory Talk企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，在REView SE 的畫面中可以直接引用，而不必象過(guò)去那樣導(dǎo)入、導(dǎo)出所需的數(shù)據(jù)。
(2)RSView SE Server冗余
當(dāng)主Server出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到從Server.當(dāng)主Server再次可用時(shí)，它自動(dòng)重新繼續(xù)執(zhí)行HMI Server的任務(wù)。從而保證Server組件向Client提供連續(xù)的信息，提高系統(tǒng)可訪問性，確保用戶監(jiān)控到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，為他們做出重要的決策提供信息支持。
(3)全局報(bào)警
報(bào)警匯總畫面反應(yīng)當(dāng)前報(bào)警狀況，報(bào)警內(nèi)容包括：報(bào)警描述、報(bào)警類型、報(bào)警值、報(bào)警日期、報(bào)警時(shí)間等，點(diǎn)擊“Ack Current”按鈕，將對(duì)選定的那條報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)，點(diǎn)擊”Ack Page“按鈕，將對(duì)該頁(yè)的報(bào)警項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)，點(diǎn)擊”Ack All”按鈕，將對(duì)所有的報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)。
報(bào)警項(xiàng)顯示紅顏色，表示該報(bào)警存在且操作人員還沒有進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)，確認(rèn)后將顯示紫色。報(bào)警項(xiàng)顯示紫色，表示該報(bào)警已進(jìn)行確認(rèn)，但報(bào)警依舊存在，當(dāng)報(bào)警消失后，該報(bào)警項(xiàng)也將從報(bào)警頁(yè)中消失。
4.5 操作員站
開曼鋁業(yè)八個(gè)主要車間，每個(gè)車間設(shè)有2-3個(gè)操作站。
操作站是DCS控制系統(tǒng)的人機(jī)界面，采用DELL高性能計(jì)算機(jī)，安裝有RSView SE人機(jī)界面接口軟件，是操作員監(jiān)視、管理和操作生產(chǎn)過(guò)程的窗口。所有生產(chǎn)過(guò)程信息通過(guò)操作站呈現(xiàn)在操作員面前，所有的操作、控制和管理指令，也通過(guò)操作站下達(dá)。操作站供操作人員使用，由系統(tǒng)工程師管理和維護(hù)。
操作站的安全管理
每臺(tái)操作站均有對(duì)應(yīng)的登錄、注銷窗口，點(diǎn)擊登錄按鈕，輸入相應(yīng)的用戶名和密碼后可進(jìn)入監(jiān)控畫面，每個(gè)用戶均有相應(yīng)的權(quán)限，只有管理員才有所有權(quán)限，可對(duì)任何參數(shù)進(jìn)行修改，有些參數(shù)如PID參數(shù)操作員用戶不能修改。
5 集成過(guò)程控制系統(tǒng)在開曼鋁業(yè)成功應(yīng)用的意義
開曼鋁業(yè)創(chuàng)造了兩個(gè)奇跡：
一是：從溶出車間投料到焙燒出氧化鋁，僅用了18天時(shí)間;
二是：從溶出車間投料試車到生產(chǎn)出一級(jí)品氧化鋁僅用了26天時(shí)間。
在中國(guó)氧化鋁工業(yè)歷史上少有的速度，不但給開曼鋁業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且產(chǎn)生了良好的周邊效應(yīng)。
5.1企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益
(1)節(jié)約能源;
(2)降低成本;
(3)減少操作人員;
(4)提高了生產(chǎn)的安全性;
(5)提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率、合格率。
5.2地區(qū)效應(yīng)
開曼鋁業(yè)利用本地礦山資源生產(chǎn)合格的鋁產(chǎn)品，將三門峽的資源優(yōu)勢(shì)最大限度地轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，不但帶動(dòng)了整個(gè)三門峽地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，而且對(duì)優(yōu)化全國(guó)鋁工業(yè)布局和結(jié)構(gòu)有重大意義。
5.3 輻射效應(yīng)
開曼120萬(wàn)噸氧化鋁工程的建成投產(chǎn)，是羅克韋爾自動(dòng)化集成過(guò)程控制系統(tǒng)成功應(yīng)用的范例，因此，成了兄弟單位競(jìng)相參觀學(xué)習(xí)的樣例工程?？梢钥隙?，在不久的將來(lái)，我們將看到更多的集成過(guò)程控制系統(tǒng)在氧化鋁行業(yè)獲得應(yīng)用。
目前，開曼鋁業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)逐步優(yōu)化，員工素質(zhì)日益提高，正在向更高的生產(chǎn)目標(biāo)奮力前行。
參考文獻(xiàn)
[1]Rockwell Automation:ControlLogix選型指南
[2]Moxa Networking:Industrial Ethernet Solutions for Control and Automation
[3]深圳萬(wàn)訊自控有限公司.工業(yè)儀表產(chǎn)品樣本
[4]Allen-Bradley:Logix5550控制器指令集參考手冊(cè)
[5] Rockwell Automation:RSView Supervisory Editiion User’s Guide Volume 1
作者簡(jiǎn)介
潘芝渭(1947-) 高級(jí)工程，現(xiàn)就職于師寧波捷創(chuàng)技術(shù)有限公司，負(fù)責(zé)產(chǎn)品的應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)。
（轉(zhuǎn)載）
