应用背景

    四川省攀枝花钢城企业总公司球团厂始建于2004 年3 月，于同年年底投入运行，首创同类行业的从设计到投入运行时间最短，厂区结构最紧凑，施工难度最大，堪称典型的微雕之作，氧化球团矿的生产能力为120 万t/年，由于氧化球团具有先进、复杂的生产工艺过程，所以对自动控制系统的要求也十分严格，攀钢球团厂的控制系统部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 监控软件。

    OPEN_2000 处理器采用先进的32 位CPU，配置嵌入式实时多任务操作系统，支持模块网络热备冗余、热插拔技术，功能强大的CPU 模块拥有超大存储容量，并可支持多种通信接口RS232、RS485、以太网。可实现采集、运算、逻辑、定时、控制、通讯等功能，其程序开发方便，可与上位机组成控制系统，实现集散控制，与常用的可编程控制器PLC 相比，它在处理速度上显著提高，硬件冗余CPU 同步速率更快。

    OPEN_2000 CPU 和I/O 模块的组合可以形成多种工作方式，本地、扩展、远程工作方式分别对应于小、中、大型控制系统均有其完备的解决方案，可广泛应用于电力、冶金、机械、化工自动化控制。

    系统运行在WINDOWS2000 环境下，组态软件采用OPEN VIEW3.6,上位机与下位机OPEN_2000 通讯使用Modicon modbus TCP/IP 驱动，数据库与下位机通讯采用PORTserver 方式，SERVER 与下位机进行数据交换，两台CLIENT 读取SERVER 的状态数据，以提高上位机与下位机的网络通讯速度。系统架构：攀钢球团厂自动控制系统的网络架构图如下图所示：

    整个控制系统包括总线为全冗余式设计，本系统采用了5 套OPEN_2000 处理器，6 台监控站（其中3 台为热备监控站），2 台工程师站，2 台交换机（互为热备），双以太网地址总线；按现场控制室位置分为本地和远程控制站，其中本地控制站在主控制室车间，远程控制站在干配控制室车间，本地和远程控制站之间采用光纤通讯，按被控信号主要分为数字量信号控制和模拟量信号控制。

    两套监控站均设置在主控室，每套监控站中有一台作为SERVER，另外两台为CLIENT上位机监控由OPEN VIEW 软件实现。

    PLC 站配置

    本系统共架设10 个PLC控制站，分别在造球控制室和原料准备控制室，如下图所示：

    CAB1-10 为控制柜体编号；原料准备控制室CAB1、CAB2，造球控制室CAB3-CAB10。

• 监控站：研华工控机PⅣ2.0G，512M 内存，80G 硬盘，19″LED 显示器
• 工程师站：DELL1.8G 笔记本两台
• 控制系统：OPEN_2000 控制系统
• 操作系统：WINDOWS2000
• 组态软件：OPEN VIEW 组态软件8 套
• 激光打印机一台
• 3COM 交换机两台

    工艺流程

    以下为工艺设备流程图：

    控制系统划分

• Y 原料系统
• P 干配系统
• Q 造球焙烧系统
• R 润磨系统
• C 成品系统
• S 灰尘输送系统
• D 电除尘系统
• F 风机系统
• H 回热风除尘系统

    攀钢球团控制系统分为以上9个子系统，涉及画面多达80多个，在此就不一一赘述，以下简单介绍系统的基本功能如下：

    系统功能

    1．开关量数据采集与处理，按系统实现联锁控制，如：顺序启动、顺序停车、紧急停车、故障停车等功能。

    2．仪表量数据采集与计算，模拟量的显示、控制，如：温度、压力、流量、热电偶、热电阻等，模拟量的智能PID 控制，如变频设备等。

    3．重要参数显示实时趋势曲线及历史趋势曲线；

    4．过程变量数值的报警、记录及打印；

    5．生产数据报表打印

    6．系统自诊断，对现有OPEN_2000 架构的所有硬件设备进行实时监控；

    结束语

    攀钢球团控制系统自投运以来运行稳定，由于拥有较高的自动化程度，实现了全自动化生产，日产量4000 吨左右，OPEN_2000 完善的架构和多种接口的通讯使得系统的维护更加方便，操作界面简单明了，操作工能在短时间内轻松驾驭，支持多种编程语言使得开发更加灵活实用，目前OPEN_2000 系统有多种包括大、中、小型控制系统的解决方案，，曾多次成功应用于烧结、选矿等控制领域。