当应用于水泥行业的CDI

应用于水泥行业的CDI

我院以都江堰拉法基水泥厂为契机，创建了CDI-DCS实验室。CDI-DCS实验室的建立使设计院的电气工程师和工艺工程师完成了水泥厂DCS控制系统监控软件的建立、仿真及标准化工作；我院根据水泥厂工艺及电气自动化设计的特点，在实验室建立了水泥厂DCS系统的仿真系统，完成对水泥厂DCS系统操作人员的岗位培训。

1.1 CDI-DCS系统硬件特点

CDI-DCS系统硬件具有以下主要特点。

（1）非常高的可靠性，各种模块均能实现冗余和带电插拔，适应大中型水泥厂控制及环境较恶劣的要求。

（2）硬件系统的通讯能力强且兼容性好，能和其它商家的VSD（变频器）、SCADA（变电站微机监控系统）系统等很好地通讯。

（3）我院设计、制造的CDI-DCS系统现场I/O柜通用性好、抗干扰能力强。I/O柜适应现场各种信号的接线如：一般DI、DO接线，二线制或三线制接近开关接线，4~20 mA或1~5 V标准接线，带政策过于多变配电功能的二线制压力或温度变送器接线等。

（4）非常高的性能价格比。

（5）通讯络高速、可靠且通用性强，便于和工厂管理MIS系统及国际互联接口。第一层主干采用Ethernet以太，便于日后维护以及络扩展，施耐德以太模块从而使谐波放大通讯速率可达100 Mb/s。DCS系统和水泥厂其它系统（如生料质量控制QCS系统、总降压站微机综合自动化SCADA系统等）通讯可利用以太通过微软的NetDDE或OPC协议完成（壮山和红山工程采用NetDDE）。

1.2 CDI-DCS系统应用软件特点

我院通过都江堰拉法基水泥厂工程和外方合作，在此基础上针对水泥厂的工艺操作特点开发出CDI-DCS系统标准软件包，该软件包具有以下主要特点：

（1）完成编程CONCEPT软件平台的I/O数据库和监控CIMPLICITYò软件平台的组态数据库无缝连接，公司的吨钢毛利降幅仅为23%保证CDI-DCS系统中标签变量的唯一性和可靠性。该功能使得编程人员在具体工程项目中仅需在CONCEPT平台或CIMPLICITYò平台上创建一次I/O标签变量即可，提高了DCS系统组态的效率。

（2）CDI-DCS系统不仅提供了诸如PID控制、PWM控制、FUZZY控制等几百个自动控制功能块，我院根据水泥厂的工艺操作控制特点，在CONCEPT平台基础上开发了一般电机（皮带机、螺旋、提升机等）、正反转电机、正反转阀门、电磁阀、高压电机（窑尾ID风机、生料磨、水泥磨等）、设备电控箱、模拟量操作、设备组操作等标准功能块。这些标准功能块的编制考虑了水泥厂设备各种可能运行方式（如中控室单机操作、中控室分组连锁操作、设备现场单机操作），各种设备可能相关的信号输入（例如一般电机功能块不仅有空气开关、接触器信号而且还考虑了设备速度开关、拉绳开关、跑偏开关、电流功率等信号输入），功能块内部完成设备所有I/O信号运算处理、控制设备运转、生成设备报警及故障信号、向下一台设备发连锁信号等任务。

（3）我C端装有1定质量的摆锤院针对水泥厂开发的标准功能块充分考虑中控室操作方便，例如中控室可改变电机设备应答（速度开关）时间、起动下1台设备延时时间、组起动应答时间、组延时停机时间等工艺操作参数而不须修改程序。

（4）标准功能块采用压缩方法使CDI-DCS系统现场I/O站和中控室均用寄存器（16位）为TAG标签单位传送信息，例如一般电机用4个TAG标签完成信息传送。这种方式不仅节约了TAG标签量，而且降低了上通讯负荷，提高了上通讯效率。

（5）人机界面具有良好的开放性，支持以太、Profibus、RS-232、RS485/RS422等通讯方式，支持TCP/IP、络DDE、ODBC、OLE、SQL、Internet等标准络通讯协议，这样各种控制设备包括第三方设备可方便引入系统。

（6）CDI-DCS系统的CIMPLICITYò Web关功能使用户能够在世界上的任何地方通过Internet访问工厂的数据。工厂领导在办公室，家里或是宾馆房间，获取工厂的数据就象打1个那样简单，系统同样支持通讯，不通过Internet也能直接通过线路获取工厂数据，使工厂领导能随时掌握工厂生产的实际情况。

（7）系统有良好可靠性可进行各种级别的冗余，如：络冗余、控制器及模块冗余、服务器冗余等，可根据使用需要选择，也可根据工厂发展逐步升级。

（8）操作画面为全中文，多媒体普通话操作和报警提示以及中文文本提示，使操作直观方便。特别是当报警发生时操作人员能以最快的速度确定报警发生的具体位置，及时采取措施避免故障扩大。在操作画面上可引入大家熟悉的EXECL电子表格，在表中可显示时实动态数据和各种图表，其功能与EXECL电子表格相同。

（9）系统可支持传呼机，通过工厂寻呼装置或公共寻呼系统使生产过程的关键信息（如故障报警信息）自动通知操作员和技术员。

（10）系统提供历史数据记录，包括数据记录、报警记录、操作记录，具有强大的数据分析能力，可计算各个工段的日平均产量和耗电量，以及1个月的总产量和耗电量等，这为提高产量降低成本提供了科学依据。

总之，硬件及软件系统设计可靠、通用和标准化是我院CDI-DCS系统的最大特点。