華新水泥股份有限公司是水泥行業(yè)具有百年歷史的龍頭企業(yè)，也是政府重點(diǎn)扶持的大型工業(yè)企業(yè)之一。在新的世紀(jì)，公司堅(jiān)持積極、穩(wěn)妥、快速、高效的原則，以宏偉的氣魄，非凡的膽識(shí)，通過(guò)新建、擴(kuò)建與并購(gòu)等手段，實(shí)現(xiàn)了超常規(guī)的擴(kuò)張。在建設(shè)工期、工程質(zhì)量、資金投入、項(xiàng)目管理及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等方面均創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)最佳，為國(guó)內(nèi)外行家所高度贊賞，瑞士豪西蒙集團(tuán)將其作為水泥項(xiàng)目工程建設(shè)的典范向其它國(guó)家和地區(qū)推廣。 華新水泥股份有限公司在國(guó)內(nèi)乃至世界水泥生產(chǎn)企業(yè)中名列前茅，在水泥生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)中，運(yùn)用的電氣自動(dòng)化技術(shù)及相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的檔次質(zhì)量，特別是控制系統(tǒng)軟件和硬件配置方案及系統(tǒng)應(yīng)用體現(xiàn)的能力和水平，體現(xiàn)了高度的延續(xù)性和前瞻性。 一、工程概述： 水泥生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)在功能分配上同時(shí)又是分級(jí)式層次結(jié)構(gòu)，高層次是過(guò)程控制級(jí)，低層次是基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)?；A(chǔ)自動(dòng)化級(jí)，主要進(jìn)行電氣自動(dòng)控制和儀表自動(dòng)控制，對(duì)工藝設(shè)備過(guò)程信息進(jìn)行檢測(cè)、顯示、記錄及數(shù)據(jù)初步處理，執(zhí)行設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)控制及工藝設(shè)備過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)、超限報(bào)警。過(guò)程控制級(jí)，主要完成生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制、操作指導(dǎo)、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，與上級(jí)管理計(jì)算機(jī)及其它計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。 在華新水泥，過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用4級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)： ·以太網(wǎng)――批量控制服務(wù)器和操作站的數(shù)據(jù)傳輸 ·工業(yè)以太網(wǎng)――系統(tǒng)總線，操作站和控制器間的數(shù)據(jù)傳輸 ·PROFIBUS-DP――系統(tǒng)I/O總線，控制器與I/O站間的數(shù)據(jù)傳輸 ·PROFIBUS-PA――系統(tǒng)與PA智能儀表的數(shù)據(jù)傳輸 華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)依照水泥生產(chǎn)工藝流程，按如下子系統(tǒng)控制站分布（以下WINCC畫(huà)面截屏，以華新水泥（陽(yáng)新）公司一期6000T/D熟料生產(chǎn)線為例）： 1． 石灰石破碎控制站：石灰石破碎及輸送； 2． 原料磨控制站：原料進(jìn)廠均化及輸送、原料配料、原料粉磨、電收塵、生料入庫(kù)、水泵房； 3． 窯尾控制站：廢氣處理（高溫風(fēng)機(jī)、增濕塔）、生料均化、生料入窯、窯尾塔架（預(yù)熱器、分解爐）、燒成窯中、空壓機(jī)站； 4． 窯頭控制站：熟料冷卻（篦冷機(jī)）、熟料入庫(kù)、原煤輸送、煤磨、煤粉秤； 5． 水泥磨控制站：熟料配料、水泥粉磨、水泥入庫(kù) 6． 包裝控制站：水泥輸送、水泥包裝、散裝輸送、袋裝輸送、外運(yùn)碼頭； 上位機(jī)采用WINCC進(jìn)行組態(tài)。人機(jī)界面主要設(shè)計(jì)有以下內(nèi)容: （1） 系統(tǒng)工藝流程顯示:依據(jù)設(shè)備系統(tǒng)工藝流程圖，按照功能組區(qū)域劃分; （2） 調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)畫(huà)面:回路手操站，調(diào)節(jié)參數(shù)與參數(shù)趨勢(shì)的集中顯示; （3） 重要參數(shù)趨勢(shì)顯示:有實(shí)時(shí)趨勢(shì)與歷史趨勢(shì)兩種顯示; （4） 全局報(bào)警顯示:系統(tǒng)按照功能區(qū)分為若干個(gè)報(bào)警組，各個(gè)報(bào)警組的報(bào)警窗口分布于相應(yīng)功能顯示窗口的上方，全局報(bào)警顯示提供集中查看系統(tǒng)所有報(bào)警的能力，或按優(yōu)先級(jí)、報(bào)警組過(guò)濾查看，并具有全局報(bào)警確認(rèn)。 通常情況下，石灰石破碎控制站使用一個(gè)西門(mén)子SIMATIC S7-300站（315-2 DP）進(jìn)行控制，其余各個(gè)控制站使用一個(gè)西門(mén)子SIMATIC S7-400站（416-2 DP）進(jìn)行控制。依照現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工藝布局的具體情況，可以將窯尾控制站和窯頭控制站合并為一個(gè)控制站；將水泥磨控制站和包裝控制站合并為一個(gè)控制站。 以上每個(gè)子系統(tǒng)均通過(guò)西門(mén)子不同的通訊模塊連接在同一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)上。在窯線主要生產(chǎn)控制部分，采用工程師站及服務(wù)器/客戶機(jī)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用若干數(shù)量的人機(jī)界面（操作員站）完成對(duì)生料、熟料、水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。并且，管理人員能夠使用IE瀏覽器，利用WINCC中的Web Navigator，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，對(duì)生產(chǎn)線的監(jiān)視和控制進(jìn)行實(shí)時(shí)瀏覽。 二、系統(tǒng)要求 1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo) 提高水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化水平； 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的高品質(zhì)運(yùn)行，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性； 提高運(yùn)行人員工作效率，滿足整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行全能值班要求； 提高效益，降低能耗。 2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用時(shí)的設(shè)計(jì)思想 　　 1） 功能設(shè)計(jì)：體現(xiàn)DCS建成后的自動(dòng)化程度、處理事故能力（報(bào)警、分析、指導(dǎo)、處理等）及先進(jìn)的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗為設(shè)計(jì)思想。 具體如下： 　　對(duì)象控制 按工藝流程的自動(dòng)化過(guò)程由DCS系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成，達(dá)到平衡。 保障系統(tǒng)安全、可靠、高效運(yùn)行和啟停。 提高水泥生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 實(shí)現(xiàn)高自動(dòng)化投入率，提高可靠性，減少誤操作，降低事故率。 完善的操作指導(dǎo)和事故分析手段 系統(tǒng)運(yùn)行工況可由很多監(jiān)測(cè)參數(shù)反映出來(lái)，當(dāng)運(yùn)行工況出現(xiàn)異常時(shí)，提供相關(guān)參數(shù)、趨勢(shì)、圖表等高效方式通知運(yùn)行人員及時(shí)處理。 操作記錄打印、報(bào)警打印、事故追憶打印、周期性報(bào)表等功能，有助于系統(tǒng)日常管理和事故分析。 高效、便捷的系統(tǒng)在線維護(hù)。 　　 2） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：體現(xiàn)DCS的高可靠性、先進(jìn)性、易維護(hù)、易組態(tài)等為設(shè)計(jì)思想。具體如下： 　　可靠性設(shè)計(jì)： 所有部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化。 控制系統(tǒng)按分層、分散、自治的原則。 所有I/O模件均為智能化設(shè)計(jì)，采用隔離措施，具有高共模抑制比和差模抑制比。并具有軟件數(shù)字濾波和消除偶發(fā)干擾的措施。 維護(hù)性設(shè)計(jì)： 可帶電插拔。 系統(tǒng)自診斷至通道級(jí)。 選用模塊化的功能組態(tài)軟件，提高軟件透明度。 擴(kuò)展性設(shè)計(jì)： 采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通訊速率100MBPS，主干網(wǎng)采用冗余環(huán)網(wǎng)，個(gè)子站通過(guò)雙絞電纜掛接在主干網(wǎng)絡(luò)上，有極強(qiáng)的通訊擴(kuò)展能力。 提供與其它系統(tǒng)的通訊接口，如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS DP或MODBUS。 開(kāi)放性設(shè)計(jì)： 支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，如OPC、ODBC、OLE、DDE、SQL等。 標(biāo)準(zhǔn)MIS數(shù)據(jù)接口站，與廠級(jí)MIS互聯(lián)。 三、PCS7系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 華新水泥為什么選擇SIEMENS PCS7? 　　 ●水泥生產(chǎn)各個(gè)車(chē)間和工段互不干擾，但它必須實(shí)現(xiàn)相互之間的通訊，完成交換數(shù)據(jù)，從而保證連鎖要求； ●系統(tǒng)有大量的離散輸入/輸出數(shù)據(jù)，以及少量的模擬輸入/輸出； ●部分離散輸入/輸出需要高掃描速度； ●部分重要過(guò)程傳感器需要系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化處理，也可以實(shí)現(xiàn)人工設(shè)置； ●工藝相對(duì)簡(jiǎn)潔，設(shè)備數(shù)量多； ●系統(tǒng)方便地與隨機(jī)控制設(shè)備（PLC）的連接、通訊； ●控制系統(tǒng)必須有很好的兼容性； ●控制系統(tǒng)可靠性高，有自診斷和冗余功能 ●TIA的理念和強(qiáng)大的系統(tǒng)軟件功能　　 PCS7是一種模塊化的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的新一代過(guò)程控制系統(tǒng)，結(jié)合了傳統(tǒng)DCS和PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將兩者的功能有機(jī)的結(jié)合在一起。系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的硬件平臺(tái)；所有軟件也都全部集成在SIMATIC程序管理器下，有同樣統(tǒng)一的軟件平臺(tái)。系統(tǒng)大量采用了新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)配置上，使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。由于PCS7消除了DCS和PLC系統(tǒng)間的界限，真正實(shí)現(xiàn)了儀控和電控的一體化，充分體現(xiàn)了全集成自動(dòng)化的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)應(yīng)用范圍變廣，是一種適用于現(xiàn)在、面向未來(lái)的開(kāi)放型過(guò)程控制系統(tǒng)。 PCS7擁有良好的用戶界面及強(qiáng)大的系統(tǒng)功能塊庫(kù)，能大大節(jié)省系統(tǒng)編程組態(tài)的時(shí)間和費(fèi)用。 ·系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的硬件平臺(tái), 所有軟件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下, 具有同樣統(tǒng)一的軟件平臺(tái)。 ·系統(tǒng)大量采用了新技術(shù), 在網(wǎng)絡(luò)配置上使用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)。 ·通過(guò)冗余的 10 Mbps 光纖環(huán)網(wǎng)（工業(yè)以太網(wǎng)）相連接,分別將信號(hào)傳送至中央控制室, 全廠主要設(shè)備的開(kāi)、停和故障信號(hào)都將在過(guò)程控制系統(tǒng)和中央控制室顯示。 ·采用 SIEMENS 高速以太網(wǎng)光纖通信模塊 OSM, 大大加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)抗電磁干擾的能力, 省去了采用普通雙絞線連網(wǎng)所必須考慮的防雷擊及過(guò)電壓保護(hù)的措施, 使得控制系統(tǒng)安全可靠, 風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大大降低。 ·自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制站采用帶有帶電熱插拔特性的 SIMATIC ET200M 分布式輸入/輸出控制站,允許控制站中的信號(hào)模塊在系統(tǒng)運(yùn)行的情況下插拔, 而無(wú)需停止系統(tǒng),大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 ·系統(tǒng)所有的分布式遠(yuǎn)程I/O分站和低壓保護(hù)裝置、高壓保護(hù)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變頻器、現(xiàn)場(chǎng)控制器等通過(guò)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線與系統(tǒng)控制器進(jìn)行通信，最高通信速率可達(dá)12Mbps。 四、PCS7系統(tǒng)在華新水泥的應(yīng)用 1． 硬件組成 華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件包括：1個(gè)西門(mén)子SIMATIC 300站和5個(gè)（最少為3個(gè)）西門(mén)子SIMATIC 400站。（各個(gè)站包括1個(gè)電源模塊、1個(gè)CPU、1個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口模塊和數(shù)量不等的ET200M、模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出模塊）、1臺(tái)工程師站計(jì)算機(jī)和1組服務(wù)器對(duì)及若干臺(tái)工控計(jì)算機(jī)、2個(gè)西門(mén)子CP1613網(wǎng)卡、1臺(tái)MIS服務(wù)器。 2、 軟件組成 華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件包括：Windows 2000 Server 英文版操作系統(tǒng)、西門(mén)子PCS7編程軟件和CEMAT水泥行業(yè)專(zhuān)業(yè)軟件。 3、 系統(tǒng)配置（見(jiàn)附圖） 華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站通過(guò)西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊連接在同一個(gè)SIMATIC工業(yè)以太網(wǎng)（采用光纖熔接為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，如下圖中綠線所示）上完成控制功能，同時(shí)服務(wù)器通過(guò)西門(mén)子CP1613網(wǎng)卡、若干臺(tái)工控計(jì)算機(jī)也通過(guò)經(jīng)RJ45屏蔽雙絞線由普通網(wǎng)卡到交換機(jī)或中控室的OSM TP62連接到此SIMATIC 工業(yè)以太網(wǎng)上完成監(jiān)視和操作功能。其中，原料磨控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與石灰石破碎控制系統(tǒng)的SIMATIC 300站交換數(shù)據(jù)，同時(shí)原料磨控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與窯尾控制系統(tǒng)和窯頭控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站交換數(shù)據(jù)。而且，SIMATIC 400站基于PROFIBUS-DP/PA網(wǎng)絡(luò)，連接現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制站、PROFIBUS-DP設(shè)備（低壓保護(hù)裝置、高壓保護(hù)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變頻器、現(xiàn)場(chǎng)控制器等）或PROFIBUS-PA儀表（溫度變送器、壓力變送器）。 4、 硬件評(píng)估 SIMATIC 工業(yè)以太網(wǎng)是德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的一種基于TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，它的優(yōu)點(diǎn)是連接簡(jiǎn)單、便于擴(kuò)展、速度快、兼容性好。華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在主站監(jiān)控級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用SIEMENS Industrial Ethernet，在設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用PROFIBUS-DP。華新水泥采用室外重鎧六芯62.5um/125um光纖作為SIMATIC 工業(yè)以太網(wǎng)的連接介質(zhì)，有效地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的抗干擾功能，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 PROFIBUS作為一種總線標(biāo)準(zhǔn)，具有開(kāi)放、國(guó)際化、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商等特點(diǎn)，由其構(gòu)成的兼容網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，分別是PROFIBUS-FMS，提供強(qiáng)有力的通信功能；PROFIBUS-DP，用于傳感器和執(zhí)行器級(jí) 的高速數(shù)據(jù)傳輸；PROFIBUS-PA，用于安全性較高的場(chǎng) 合，允許對(duì)設(shè)備進(jìn)行完全的內(nèi)部操作。SIMATIC Profibus DP網(wǎng)是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的設(shè)備網(wǎng)，它的特點(diǎn)是可以在PLC（可編程序控制器）與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如變頻器、工業(yè)鍵盤(pán)、智能儀表、分布式I/O站等）之間交換數(shù)據(jù)。華新水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用西門(mén)子專(zhuān)用DP/PA線作為Profibus DP/PA網(wǎng)的連接介質(zhì)。　　 華新水泥自2002年起至今，大規(guī)模使用PROFIBUS技術(shù)。在華新，各條水泥大約使用DP設(shè)備200臺(tái)，PA儀表100臺(tái)。 PROFIBUS 是目前國(guó)際上通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一，以其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)、嚴(yán)格的認(rèn)證規(guī)范、開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應(yīng)用行規(guī)，已成為最重要的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。它符合：- IEC 61158 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 和- JB/T10308.3-2001（中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)2001 年） 。 PROFIBUS 協(xié)議包括以下主要部分： · PROFIBUS DP：主站和從站之間采用輪循的通訊方式，主要應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信。 · PROFIBUS PA：電源和通信數(shù)據(jù)通過(guò)總線并行傳輸，主要用于面向過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通訊。 PROFIBUS技術(shù)與傳統(tǒng)集中控制比較，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、維護(hù)及擴(kuò)展方面都具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)： · 12M 的通信速率和可靠的通信質(zhì)量 · 適用多種通信介質(zhì)（電、光、紅外、導(dǎo)軌以及混合方式） · 靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持線型、樹(shù)型、環(huán)型結(jié)構(gòu)以及冗余的通信模型 · 強(qiáng)大的通信功能，支持基于總線的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和符合IEC61508 的總線安全通信技術(shù) · 先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（最多支持126 個(gè)總線站，網(wǎng)絡(luò)規(guī)格可達(dá)90 公里） 采用PROFIBUS技術(shù)后，與傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)比較，系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ·系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加方便、清晰－－－－負(fù)載饋電器的使用，免去了電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)、接觸器及與 PLC輸入/出的大量原理圖、接線圖的設(shè)計(jì)，出圖量大幅 度減少，ET200M模塊化組件的使用，也使柜（箱）內(nèi)布 線、設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)便，加快了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期。 ·安裝簡(jiǎn)單、快捷－－－－在不采用任何工具的情況下，接口模塊和端子模塊卡在導(dǎo)軌上，完成接線后，電子模塊、電源模塊、負(fù)載饋電 器模塊“即插即用”。 ·組態(tài)、調(diào)試更加容易－－－－無(wú)須其他特殊軟件，在S7軟件包中，用鼠標(biāo)拖拉即可完 成PROFIBUS-DP的組態(tài)。不需額外費(fèi)用，設(shè)備故障就可通過(guò)總線報(bào)告，故障定位更加方便。 ·維護(hù)簡(jiǎn)單－－－－劃分子站和模塊化組件的使用，以及強(qiáng)大的故障診斷能 力，都為日后設(shè)備維護(hù)帶來(lái)極大的便利。 ·便于擴(kuò)展和信息集成－－－－PROFIBUS的使用將孤立的單元設(shè)備帶進(jìn)了信息化網(wǎng)絡(luò)中, 為今后系統(tǒng)擴(kuò)展和企業(yè)綜合自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。 ·最終用戶工程造價(jià)降低－－－－PROFIBUS技術(shù)的使用，節(jié)省了大量的線纜、橋架、端子 排、柜體等，培訓(xùn)和維護(hù)費(fèi)用減少，這些都降低了工程總造價(jià)。 SIMATIC 400站是西門(mén)子公司的拳頭產(chǎn)品，無(wú)論在控制速度、控制精度還是抗干擾性、靈活性各方面講都處與PLC產(chǎn)品的領(lǐng)先地位。 5、 軟件評(píng)估 PCS7是西門(mén)子公司為S7-400系列PLC設(shè)計(jì)的編程軟件，它能完成龐大的邏輯控制和復(fù)雜的調(diào)節(jié)控制；它的組織塊、功能塊、數(shù)據(jù)塊相結(jié)合的編程思想可以隨心所欲地實(shí)現(xiàn)各種控制要求；它的時(shí)間中斷組織塊可以實(shí)現(xiàn)短到10ms長(zhǎng)到5s的快速中斷請(qǐng)求；它的符號(hào)表（Symbol）可以方便進(jìn)行程序注釋。 基于標(biāo)準(zhǔn)的SIMATIC軟件和硬件組件 先進(jìn)的分布式客戶機(jī)/服務(wù)器架構(gòu) 可伸縮性強(qiáng)，從小型實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，到具有高達(dá)60，000個(gè)過(guò)程對(duì)象的大型工廠 可用于連續(xù)和批處理應(yīng)用 可用于所有工業(yè)領(lǐng)域：過(guò)程、制造以及混合工業(yè) 強(qiáng)大的HMI系統(tǒng)，帶有集成的基于SQL服務(wù)器的歸檔系統(tǒng) 基于IEC 61131 的集中式，工廠范圍內(nèi)的工程系統(tǒng) 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可很靈活和容易的集成 無(wú)縫集成的安全系統(tǒng)，通過(guò)TüV＊驗(yàn)證的可滿足AK6/SIL3 在同一個(gè)可編程控制器中可以混合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和故障安全相結(jié)合的形式，高可用性和故障安全相結(jié)合的形式 可在所有層級(jí)實(shí)現(xiàn)冗余，提高可用性 符合ISA S 88.01 和FDA 21 CFR Part 11規(guī)范的模塊化批處理系統(tǒng)SIMATIC BATCH 通過(guò)SIMATIC IT架構(gòu)實(shí)現(xiàn) MES/ERP層級(jí)的接口 SIMATIC PCS 7 ——一個(gè)真正的現(xiàn)代DCS系統(tǒng) HMI 具有多用戶能力的HMI組件 大容量架構(gòu) 客戶機(jī)-服務(wù)器結(jié)構(gòu) 冗余 在線修改 AS, I/O 模塊, I/O 熱插拔（運(yùn)行中插入和拔出模塊） 運(yùn)行中可進(jìn)行擴(kuò)展 / 修改 用于危險(xiǎn)區(qū)域的I/O 模塊 冗余（控制器、模塊和PROFIBUS） 集成的故障安全技術(shù) 智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/驅(qū)動(dòng)設(shè)備的集成 通訊 快速以太網(wǎng)和PROFIBUS DP/PA 光纖交換技術(shù) 冗余（系統(tǒng)總線和現(xiàn)場(chǎng)總線） 在線擴(kuò)展 工程 集中式工程工具，簡(jiǎn)單易用，通用操作 批量工程，具有導(dǎo)入／導(dǎo)出功能 應(yīng)用圖形化和面向PLT的工具進(jìn)行全面、有效的工程 集成的SIMATIC PDM軟件對(duì)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行集中參數(shù)化 軟件模擬和測(cè)試 修改跟蹤功能 分布式、并行工程功能 6、 疑難與解答 1） 標(biāo)準(zhǔn)化編程 大型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)很難一個(gè)人完成，因此需要很多人的分工與合作。標(biāo)準(zhǔn)化編程就是要使軟件工程師編寫(xiě)的程序整齊劃一，通用性和可讀性強(qiáng)，除了作者本人的閱讀者也能輕而易舉地理解作者的編程思想和工藝要求。這樣不但可以使編程人員不再糾纏編程的枝節(jié)問(wèn)題，縮短編制程序的時(shí)間，集中精力解決更加困難的工藝上的問(wèn)題；而且有利于維護(hù)人員對(duì)程序的理解，為生產(chǎn)保駕護(hù)航提供了更加寶貴的經(jīng)驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)化編程的實(shí)現(xiàn)是多方面的，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制各系統(tǒng)的點(diǎn)號(hào)表（用EXCEL表格）；再根據(jù)點(diǎn)號(hào)表編制STEP7符號(hào)表（SYMBOL）；再根據(jù)點(diǎn)號(hào)表找出各控制設(shè)備的輸入/輸出點(diǎn)號(hào)，據(jù)此定義下列STEP7使用的點(diǎn)號(hào)：模擬手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換選擇開(kāi)關(guān)；啟動(dòng)按鈕、停止按鈕（對(duì)單線圈的泵或電磁閥）；開(kāi)啟按鈕、關(guān)閉按鈕、停止按鈕（對(duì)雙線圈的電動(dòng)閥）；手動(dòng)輸出值、給定值、比例系數(shù)、積分時(shí)間（對(duì)PID調(diào)節(jié)閥）；再根據(jù)各控制設(shè)備的輸入/輸出點(diǎn)號(hào)和中間線圈點(diǎn)號(hào)編制各控制設(shè)備的手動(dòng)程序；最后根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編制各控制設(shè)備之間的邏輯連鎖程序，即自動(dòng)程序。 2） 數(shù)據(jù)通訊。 　　這里的數(shù)據(jù)通訊包括SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間，SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間的數(shù)據(jù)通訊。其中，SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間是通過(guò)SIMATIC 工業(yè)以太網(wǎng)通訊，編程使用FB205（FR_AGSEN/發(fā)送數(shù)據(jù)功能塊）和FB206（FR_AGRCV/接收數(shù)據(jù)功能塊）；SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間的數(shù)據(jù)通訊也采用相同的方法處理。值得注意的是FB205（FR_AGSEN/發(fā)送數(shù)據(jù)功能塊）和FB206（FR_AGRCV/接收數(shù)據(jù)功能塊）必須在OB35（100s時(shí)間中斷組織塊）中調(diào)用。 3） PID調(diào)節(jié) 水泥生產(chǎn)過(guò)程中有很多控制對(duì)象，諸如系統(tǒng)風(fēng)力壓力、物料流量等都需要穩(wěn)定的值。以前這些模擬量的調(diào)節(jié)采用智能儀表，現(xiàn)在有了西門(mén)子SIMATIC 400 PLC就可以取代這些智能儀表，PID調(diào)節(jié)在STEP7中使用FB513（連續(xù)PID調(diào)節(jié)控制）；在WINCC中使用PID調(diào)節(jié)器的操作面板，完成PID調(diào)節(jié)控制中的手/自動(dòng)切換、給定值輸入、手動(dòng)輸出值輸入、PID參數(shù)（比例系數(shù)、積分時(shí)間）輸入等功能。 4）畫(huà)面強(qiáng)制 大型工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)涉及的控制設(shè)備很多，控制工藝復(fù)雜，導(dǎo)致控制過(guò)程中的邏輯連鎖非常復(fù)雜，主要設(shè)備動(dòng)作的諸多條件很難同時(shí)滿足。為了調(diào)試程序的需要，在畫(huà)面上增設(shè)許多選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)某開(kāi)關(guān)置“1”時(shí)，就假設(shè)此條件滿足。當(dāng)所有條件滿足時(shí)，程序就可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，而不必等待實(shí)際條件滿足。在生產(chǎn)中有時(shí)某設(shè)備出現(xiàn)臨時(shí)故障，為不影響正常生產(chǎn)，也可以在畫(huà)面上強(qiáng)制，繼續(xù)生產(chǎn)，直到設(shè)備修好，再把強(qiáng)制解除即可。 5）SIMATIC Web Navigator： 　　 Web Navigator 軟件包可使用戶通過(guò)Internet或局域網(wǎng)同過(guò)IE瀏覽器直接訪問(wèn)WINCC過(guò)程畫(huà)面?？蛻舳藷o(wú)須安裝WINCC應(yīng)用程序，所有WINCC應(yīng)用都位于服務(wù)器上，因此降低了對(duì)客戶端的系統(tǒng)要求。通過(guò)Web Navigator 可實(shí)現(xiàn)辦公室與現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換，滿足當(dāng)前對(duì)現(xiàn)代化DCS系統(tǒng)的基本要求。同時(shí)只需要較少的軟硬件配制就可同時(shí)滿足50個(gè)操作員站。由于此功能是通過(guò)Internet來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以安全性是必須考慮的問(wèn)題。 五、 項(xiàng)目中的難點(diǎn)： 由于華新水泥項(xiàng)目中使用了大量的Profibus通訊，且第三方設(shè)備較多。最初十分擔(dān)心設(shè)備的混合通訊以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的相互干擾。但在實(shí)際使用過(guò)程中，深刻的體會(huì)到現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)所帶來(lái)的方便。同時(shí)也感覺(jué)到西門(mén)子PCS7的開(kāi)放性對(duì)華新水泥過(guò)程控制系統(tǒng)項(xiàng)目的幫助。由于第三方設(shè)備較多，因此使用大量的自編寫(xiě)的CFC功能塊，但是正是由于PCS7的開(kāi)放性能夠?yàn)檫@些CFC功能塊生成相應(yīng)的BlockIcon、FacePlate、報(bào)警信息等DCS系統(tǒng)所必須的功能；不僅第三方設(shè)備可以這樣處理，一些比較復(fù)雜的工藝過(guò)程也采用了同樣的方法，取得了滿意的效果，得到分公司生產(chǎn)維護(hù)人員的好評(píng)。在通訊調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，調(diào)試設(shè)備通訊時(shí)應(yīng)注意系統(tǒng)的接地，通訊電纜的短路，系統(tǒng)的等電位等因素都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)總線的癱瘓。