智能化建設(shè)整體解決方案
該項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)的工藝段主要包括造漿系統(tǒng)、磨礦主廠房和過(guò)濾干燥間以及水泵房,其中主要內(nèi)容包括軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
產(chǎn)品介紹
東方測(cè)控自動(dòng)化工程項(xiàng)目的設(shè)備、軟件、材料、施工遵照下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、施工、檢驗(yàn),所采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(包括附件)為合同期間的最新有效版本。
? 自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定(HG/T 20507-2014)
? 自控專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定(HG/T 20636~20639-1998)
? 儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范(HGT 20509-2014)
? 儀表配管配線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范(HGT 20512-2014)
? 儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)范(HGT 20513-2014)
? 電子測(cè)量?jī)x器通用規(guī)范(GB/T 6587-2012)
? 電子測(cè)量?jī)x器安全要求(GB4793-2007)
? 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制用檢測(cè)儀表和顯示儀表精度等級(jí)(GB/T13283-2008)
? 過(guò)程測(cè)量與控制儀表的功能標(biāo)志及圖形符號(hào)(HG_T20505-2014)
? 信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(HGT 20511-2014)
? 可編程控制器系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定(HG/T20700-2000)
? 分散控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定(HG/T 20573-2012)
? 計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50174-2008)
? 軟件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(EN61131-3/IEC1131)
? 工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3)
? 計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)范(GB-T12504-1990)
? 工業(yè)控制用軟件評(píng)定準(zhǔn)則(GB/T13423-1992)
? 自控專(zhuān)業(yè)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定(HG20506-2000)
? 自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50093-2013)
? 電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50150-2006)
? 電氣裝置安裝工程電纜線(xiàn)路施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50168-2006)
? 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50169-2006)
除執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)執(zhí)行電力行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),以設(shè)計(jì)部門(mén)提出經(jīng)業(yè)主同意的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
主要實(shí)現(xiàn)選廠的電氣設(shè)備的集中監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)。
本方案對(duì)設(shè)備起停等控制信號(hào)采用硬接點(diǎn)方式接入自動(dòng)化系統(tǒng)。
對(duì)于需要在操作員站上進(jìn)行操作和需要由自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器承擔(dān)順控、聯(lián)鎖、調(diào)節(jié)功能的相關(guān)I/O信號(hào)必須采用硬接線(xiàn)傳送,不可依賴(lài)于通信連接。通信方式傳送的信號(hào)僅用于顯示。具備智能電機(jī)控制器的可以遠(yuǎn)控。
電氣設(shè)備在操作員站上的監(jiān)視和操作原則按以下幾種原則設(shè)計(jì)。
2.1.直接啟動(dòng)型
操作員站上顯示其“運(yùn)行/停止”、“正常/故障”、“機(jī)旁/遠(yuǎn)程”狀態(tài),并且在當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的“機(jī)旁/遠(yuǎn)程”切換開(kāi)關(guān)置于“遠(yuǎn)程”側(cè)時(shí)允許在操作員站上進(jìn)行設(shè)備的“啟動(dòng)/停止”操作。(但是對(duì)于大型或較大型設(shè)備(球磨機(jī))建議不在操作員站上進(jìn)行設(shè)備的“啟動(dòng)”操作)。
2.2.軟啟動(dòng)型
2.3.變頻啟動(dòng)型
2.4.皮帶機(jī)型
操作員站上顯示其“手動(dòng)/自動(dòng)”、“運(yùn)行/停止”、“故障”、“拉繩”、“輕偏”、“重偏”、“打滑”等狀態(tài)信號(hào);還有運(yùn)行電流信號(hào)需用硬接線(xiàn)送到操作員站上進(jìn)行顯示。并且在當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的“機(jī)旁/遠(yuǎn)程”切換開(kāi)關(guān)置于“遠(yuǎn)程”側(cè)時(shí)允許在操作員站上進(jìn)行設(shè)備的“啟動(dòng)/停止”操作。
2.5電氣設(shè)備的啟??刂?/span>
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的啟/??刂品绞?,以中央控制室的集中自動(dòng)控制為主,輔以單機(jī)集中操作及機(jī)旁就地操作。由此,對(duì)于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三種控制操作方式,即:指由操作人員根據(jù)工藝要求通過(guò)上位機(jī)系統(tǒng),調(diào)出預(yù)選流程菜單,通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)輸入相關(guān)指令,組成運(yùn)行所需要的流程并確認(rèn)后,由控制系統(tǒng)根據(jù)所選流程按逆工藝流程依次自動(dòng)啟動(dòng)各設(shè)備。流程停機(jī)時(shí),控制系統(tǒng)按順工藝流程依次自動(dòng)延遲停止各設(shè)備。自動(dòng)方式具有各設(shè)備間的聯(lián)鎖,及流程選擇錯(cuò)誤時(shí)禁止啟動(dòng)的功能。具體要求如下:連鎖單臺(tái)設(shè)備啟/停操作,是操作人員按照逆料流方向逐一的啟動(dòng)設(shè)備,按順料流方向一對(duì)一地停機(jī),流程內(nèi)設(shè)備間存在聯(lián)鎖關(guān)系(該種方式通常在啟動(dòng)流程時(shí)采用)。解鎖單臺(tái)設(shè)備啟/停操作時(shí),操作人員可隨意啟停任何一臺(tái)設(shè)備,此時(shí)設(shè)備間無(wú)任何連鎖關(guān)系(該種方式通常在切換設(shè)備時(shí)采用)。上述碎礦流程設(shè)備啟/停,均為“遠(yuǎn)程”的控制操作方式。
就地“機(jī)旁”操作不經(jīng)過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng),僅在控制箱上操作。機(jī)旁“手動(dòng)”控制方式主要作為檢修試車(chē)操作。此時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng)不能對(duì)其進(jìn)行控制,但可通過(guò)上位機(jī)顯示器監(jiān)視其工作狀態(tài)。
當(dāng)某臺(tái)給料機(jī)出現(xiàn)故障(不管人為地急停或給料機(jī)自己跳停)控制系統(tǒng)則自動(dòng)啟動(dòng)其它備用給料機(jī)(處于自動(dòng)狀態(tài)完好地給料機(jī))繼續(xù)給料作業(yè)。同時(shí),對(duì)出現(xiàn)異常停機(jī)的給料機(jī)進(jìn)行報(bào)警提示。
當(dāng)膠帶機(jī)出現(xiàn)故障(不管人為地急?;蚰z帶機(jī)自己跳停),控制系統(tǒng)則自動(dòng)關(guān)停給料機(jī)切斷給料。
設(shè)備急停時(shí)主設(shè)備的關(guān)停,當(dāng)流程出現(xiàn)設(shè)備急停時(shí),由于控制系統(tǒng)無(wú)法知道現(xiàn)場(chǎng)檢修人員處理故障所需的時(shí)間。所以主設(shè)備的關(guān)停將由控制室的操作人員根據(jù)了解的情況,再?zèng)Q定是否關(guān)停主設(shè)備。
控制統(tǒng)集成包括硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、工具軟件和應(yīng)用軟件的集成,為用戶(hù)提供一體化的自動(dòng)化解決方案,集參數(shù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制和交換、存儲(chǔ)與利用為一體。包括生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、先進(jìn)技術(shù)等方面的許多內(nèi)容。具體工作有:
設(shè)備集成:解決組織計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、檢測(cè)儀表、分析儀器、開(kāi)關(guān)、閥門(mén)、變頻器、電氣控制器及第三方設(shè)備的信息收集及信息應(yīng)用的集成。即解決設(shè)備之間的互聯(lián)、互通、互操作。
應(yīng)用開(kāi)發(fā):選擇方便、高效的開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境,提高應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)功效。建立簡(jiǎn)便、快捷的信息應(yīng)用系統(tǒng)。
本系統(tǒng)是基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的系統(tǒng),在控制室可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。
1.集中自動(dòng)方式的所有操作均可通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行操作,運(yùn)行人員根據(jù)工藝要求可在顯示器上調(diào)出預(yù)選流程菜單。當(dāng)程序選擇無(wú)誤且組成一條完整的流程時(shí),顯示器上出現(xiàn)有效信號(hào)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)全部到位后,系統(tǒng)發(fā)出允許起動(dòng)信號(hào)。所選設(shè)備按逆物流方向啟動(dòng)各臺(tái)設(shè)備,設(shè)備啟動(dòng)前報(bào)警器發(fā)出告警音響,設(shè)備啟動(dòng)后現(xiàn)場(chǎng)告警停止音響。程序停機(jī)時(shí)順物流逐一按預(yù)定延時(shí)停機(jī)。
2.集中手動(dòng)是操作人員在上位機(jī)上通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。操作人員根據(jù)運(yùn)行要求在上位機(jī)上調(diào)出相應(yīng)畫(huà)面進(jìn)行。對(duì)已選擇好的流程之中的設(shè)備按聯(lián)鎖方式逆物流逐臺(tái)地啟動(dòng)設(shè)備,按順物流方向逐臺(tái)停機(jī)。
3.就地方式是在就地控制箱上進(jìn)行操作。控制系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有僅供設(shè)備檢修得起、停按鈕及事故緊急停機(jī)拉線(xiàn)開(kāi)關(guān)(或按鈕),控制相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),配有狀態(tài)指示燈等。
1、啟動(dòng)狀態(tài)
系統(tǒng)正常運(yùn)行后,程序可根據(jù)各系統(tǒng)的實(shí)際情況選擇各自的運(yùn)行方式,并滿(mǎn)足遠(yuǎn)程/就地的無(wú)擾動(dòng)切換。
2、啟車(chē)過(guò)程的控制
(3)設(shè)備啟車(chē)。啟車(chē)預(yù)報(bào)結(jié)束后,起車(chē)過(guò)程按照使設(shè)備無(wú)料空運(yùn)行時(shí)間最短的原則分系統(tǒng)或分組進(jìn)行逆物流方向起動(dòng)。在逆物流起車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),現(xiàn)場(chǎng)操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況可隨時(shí)按下停車(chē)按鈕,終止起車(chē)過(guò)程。起車(chē)指令自動(dòng)撤出并報(bào)警,已起設(shè)備保持運(yùn)行,在短時(shí)間排除故障后,可從故障設(shè)備接續(xù)起車(chē)。也可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施順序停車(chē)。 在起車(chē)的過(guò)程中要考慮對(duì)電網(wǎng)的影響,避免造成電網(wǎng)電壓降幅過(guò)大。
3、事故狀態(tài)
如立即關(guān)閉給礦皮帶與粉礦倉(cāng)下方的振動(dòng)給料機(jī),停止球磨機(jī)的給料等。
在處理上述操作后,有些情況需要操作人員對(duì)控制站系統(tǒng)進(jìn)行操作提示:
② “啟動(dòng)生產(chǎn)流程”:在故障排除之后,而且通過(guò)球磨機(jī)的控制器或者現(xiàn)場(chǎng)工人,已將球磨機(jī)正常的啟動(dòng)起來(lái)并進(jìn)入正常運(yùn)行。則可指令篩分控制站系統(tǒng)按順序、分延時(shí)的啟動(dòng)磨選生產(chǎn)流程,進(jìn)入正常生產(chǎn)。
工程上常用的控制算法是PID控制算法。PID控制算法是根據(jù)一個(gè)被控對(duì)象的被調(diào)參數(shù)與設(shè)定值的偏差,利用偏差的比例、微分、積分三個(gè)環(huán)節(jié)的不同組合計(jì)算出被控對(duì)象的控制值。
控制軟件中自帶的PID的功能塊,控制帶有連續(xù)輸入和輸出變量的工藝過(guò)程。在參數(shù)分配期間,用戶(hù)可以激活或取消激活PID控制器的子功能,以使控制器適合實(shí)際的工藝過(guò)程。
2.趨勢(shì)顯示畫(huà)面。趨勢(shì)顯示分為實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì),其主要包括曲線(xiàn)圖和棒狀圖。過(guò)選擇有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn),快速、動(dòng)態(tài)地生成任意時(shí)間間隔的曲線(xiàn),方便用戶(hù)查看、保存。提供工藝參數(shù)的歷史與當(dāng)前工況的對(duì)比。
3.工藝流程動(dòng)態(tài)顯示畫(huà)面。其主要包括工藝流程、工藝參數(shù)定時(shí)刷新、設(shè)備啟/停狀態(tài)。
4.報(bào)警管理畫(huà)面:系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)有自動(dòng)報(bào)警功能。提供設(shè)置報(bào)警級(jí)別、報(bào)警限功能。報(bào)警信息的記錄、維護(hù)和管理功能。
1.數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理。實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行信息及其他信息的分類(lèi)顯示。
2.報(bào)警故障記錄。包括超限報(bào)警、開(kāi)關(guān)報(bào)警記錄等,系統(tǒng)在線(xiàn)設(shè)備的故障記錄。
5.完整的事件記錄。系統(tǒng)都進(jìn)行完整的記錄,為系統(tǒng)的事故追查及重演提供重要的信息。
操作站與自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制站信息交換。允許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)存在。
在控制功能中應(yīng)設(shè)置密碼保護(hù),對(duì)各級(jí)操作都應(yīng)設(shè)置授權(quán)限制,防止越權(quán)非法操作,確保安全有序地運(yùn)行。
用戶(hù)不需編程就能方便地選擇控制方式、構(gòu)成控制系統(tǒng)、繪制顯示圖表、建立數(shù)據(jù)庫(kù),生成所需的應(yīng)用軟件及幫助軟件。組態(tài)的應(yīng)用軟件應(yīng)能在線(xiàn)重新組態(tài)而不影響系統(tǒng)的連續(xù)正常工作。系統(tǒng)組態(tài)軟件應(yīng)能對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行在線(xiàn)組態(tài)。