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金银湖100万吨水泥粉磨站监控系统的应用

一, 系统概述

概述

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整个系统我们可以将它简单的划分为上位机部分和下位机部分。下位机考虑到制将来实现制成分厂所有磨机的计算机监控的可行性，我们使用日本OMROM公司的CS1G-H CPU45机实现。上位机系统选用澳德计算机控制技术有限公司生产的DAQFACTORY(组态工厂)。

上位机在操作人员与PLC之间充当中介者的角色。它是一个翻译者，它将操作人员的指令通过格式转化后传送给PLC，由PLC控制现场设备实现操作人员的意图。反之，指令执行结果，也是先由PLC传送给上位机，再由上位机转化成操作人员能够明白的表达。所以上位机又叫做人机界面。本次人机界面焊割器的具体功能有：

1. 实时数据采集、显示、报警、记录

2. 设备状态显示、报警

3. 喂料的手动和自动调整

4. 实时曲线，历史曲线

它具有自已的冗余特性——当其中一台计算机失效，可由另一台实现相同功能的操作。如果不幸，所有的计算机失效（整个系统的崩溃），同样不会影响到正常的生产，若没有修改参数仍可由PLC来控制，最好由机旁手动控制。

该系统主要硬件由PLC（可编程控工业风扇制器）、计算机、中间继电器、现场数据采集元件（热电阻，压力传感器等）组成。详细信息请参见系统的硬件组成一节。

该系统的软件部分由PLC梯形图、WINDOWS 2000 Professional操作系统、组态软件、人机界面组成。说细信息请参见系统的软件组成一节。

系统的硬件组成

在整个系统中最重要的两种硬件是

1、PC（可编程控制器）

我们采用的是业内最出名的产品之一日本OMRON公司生产的CS1G-H CPU45，在整个系统中我们采用1台。分别控制熟料部分、1组磨线、2组磨线、公共部分、发散一、发散二及其它子系统设随着对大型电子项目兴趣的增长- 像电动汽车和可再生能源备的监视。它们连接的示意图如下：

OMRON CS1G-H CPU45 PC它采用模块化设计。它有CPU模块，电源模块，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块等。CPU模块在成品时与底槽连接着，其它模块根据需要可分别插入底槽中成为一个实现某种特定控制的系统。

CPU模块的主要作用是周期、有序地完成如下的工作：1、取得所有输入模块的所有输入信号。2、执行工程技术人员根据控制要求事先编好的程序（梯形图）。3、将逻辑产生的输出作用到输出模块，以控制生产设备。作个不是很恰当的比喻：它相当于人类的大脑。

输入模块的作用是将生产过程产生的数字量信号，如设备启动（接触闭合）、某种物体通过（接近开关），输入到PC中。作CYREX为程序运行的条件，这些信号将影响到整个程序的控制逻辑。这相当于人类的眼睛，耳朵，遍布整个人体的神经系统。它有数字量（脉冲）和模拟量之分。模拟量主要用来输入像温度、压力等这些连续可变的信号。

输出模块相当于人类的手和脚等器官，它输出的信号（CPU发出的），将控制实际的生产过程。它也有数字量和模拟量之分。模拟量可输出像变频器的输出频率，阀门开度一类需要连续可调的信号。

电源单元向CPU向机架和扩展I/O机架提供电。电源单元有AC和DC两种输入。

在该系统中我们用到有如下模块：CPU、电源、数字量输入输出、模拟量输入输出、 以太单元。所有设备的数字量信号经过中间继电器传输。模拟量输入输出为标准信号4—20mA。PC除了和现场各种设备交换信号和数据外，还与计算机枪套通讯。下面我们讲系统中第2比较重要的硬件。

2、工业控制计算机

在本系统中，我们使用两台上海华北工控生产的工业控制计算机。其主要用来运行监视设备状态和生产参数，控制生产过程的人机界面。它所有的数据来源于作为下位机的PC，并将控制命令和一些必要参数发送到PC中，由PC完成具体的操作。在正常使用中，两台计算机都与同一套PC交换数据。如果一台计算机出现故障，另一台还可以正常工作。这样大大提高了系统的可靠性。

系统的软件组成

在本系统中有如下软件：

在PC（可编程控制器）中运行的梯形图2.0

在计消耗了大量石油原料算机中运行的 WINDOWS 2000 PROFESSIONAL普立万公司广泛的产品组合包括：操作系统

在计算机中运行的组态软件5.15

在计算机中运行的人机界面2.0

由福州澳德公司编制的，在PC中运行的梯形图，是整个系统中最核心的部分。它的逻辑和功能便是整个系统控制流程。它使用日本OMRON公司的CX1-Programmer编程工具实现。其保存在PC中，当PC有电时它在PC版权转让中有周期地连续运行。当PC断电时，程序仍然保存在PC中，直到PC的电池能量耗尽（年）。其具体逻辑请参见《PC梯形图》文档。

WINDOWS 2000 PROFESSIONAL 是由美国微软公司开发的计算机络客户机可视操作系统。其具有大家所熟悉的Windows 2000操作界面、处理事务的并发性和稳定性、支持多CPU，是2000络环境中首先的客户机操作系统。在本系统中，我们把它作为运行组态软件（DAQFACTORY）的操作平台，即组态工厂必须有这个操作系统的支持才能运行，当然组态工厂也可以在WINDOWS 9X系列操作系统中运行，只是我们选择了具有更高可靠性的WINDOWS 2000 PROFESSIONAL。

组态工