一、概述:
聚丙烯酸(酯)类浆料作为目前常用的三大浆料之一,目前已广泛使用于各种浆纱生产中,该浆料属丙烯酸(酯)类高聚物,常常简称为丙烯酸类浆料,丙烯酸浆料、丙烯浆料、丙烯浆等等,广泛应用于各类工业之中。在当今高分子发展动向的功能化、精细化特点上,丙烯酸类高聚物可谓是最具发展前途。
目前,丙烯酸类高聚物已广泛应用于造纸、纺织、皮革、医药、油漆涂料和黏合剂等工业中。
如:聚丙烯酸2-乙基己酯是我们日常使用的非橡胶类不干胶的粘结剂的主要成分;如:双向拉伸尼龙薄膜BOPA具有极高的抗拉强度、抗穿刺强度、良好的柔韧性、耐冲击性、耐磨损性,很高的气体和香味阻隔特性,良好的透明性和光泽度,优良的可印刷性,宽广的使用温度范围等。特别适用于易变质食物的包装,冷冻和蒸烹食品、蔬菜、农产品和水产品的包装,医疗用品的包装等。
二、控制系统要求:
聚丙烯酸(酯)类浆料的生产工艺复杂危险性高,采用集中的计算机控制要带来一定的危险性。采用AIFCS现场总线型监控系统可避免某台设备产生故障,而造成系统的停产。
现场总线AIFCS总线型监控系统的特点:现场总线的概念是随着微电子技术的发展,数字通信网络延伸到工业过程现场,一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式,数字化,双向串行,多节点的通信总线。
其主要特征: 1.数字式通信方式取代设备级的模拟量(如4-20mA,0-5V等信号)和开关量信号;2.在车间级与设备级通信的数字化网络;3.现场总线是工厂自动化过程中现场级通信的一次数字化革命;4.现场总线使自控系统与设备加入工厂信息网络,成为企业信息网络底层。使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场; 5.在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。现场总线是工业控制系统的新型通讯标准,是基于现场总线的低成本自动化系统技术。现场总线技术的采用将带来工业控制系统技术的革命。采用现场总线技术可以促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化,符合工业控制系统领域的技术发展趋势。
三、系统设计:
塑化公司的聚丙烯酸(酯)类浆料的生产线采用AI系列控制仪表组建了AIFCS现场总线系统。
实际效果是节省安装费用,现场总线系统的接线十分简单,一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备,因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时,无需增设新的电缆,可就近连接在原有的电缆上,既节省了投资,又减少了设计、安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料表明,可节约安装费用60%以上。
提高了系统的准确性与可靠性 现场设备的智能化、数字化,与模拟信号相比,从根本上提高了测量与控制的精确度,减少了传送误差。简化的系统结构,设备与连线减少,现场设备内部功能加强,减少了信号的往返传输,提高了系统的工作可靠性。
根据现场控制功能的需要选择各种带现场总线的控制仪表,在一个网络支路上挂接各种控制功能的现场仪表功能块,系统组态简单。现场设备的智能化与功能自治性,它将传感测量、流量的补偿计算、控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。
四、监控系统选型:
1、根据控制点要求控制仪表型号如下 控制点仪表型号 表1
2、选型分析:现场仪表根据控制要求组建控制回路,连接传感器、调节器、执行器,快速完成控制功能。现场总线的本质是信息处理现场化,一个控制系统,无论是采用DCS还是采用现场总线,系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上,采用现场总线和智能仪表后,可以从现场得到更多的诊断、维护和管理信息。现场总线系统的信息量大大增加了,而传输信息的线缆却大大减少了。如果仅仅把现场总线理解为省掉了几根电缆,是没有理解到它的实质。信息处理的现场化才是智能化仪表和现场总线所追求的目标,也是现场总线不同与其它计算机通信技术的标志。
3、计算机监控软件组态简单化
现在总线仪表本身装了许多功能块,现场就完成了控制功能,计算机上位软件采集测量、控制数据,多媒体数据发表。
宇电根据RS485通讯总线标准开发出AIFCS网络版现场总线型计算机监控系统,宇电工控组态软件AIDCS V9.0.0该软件与AI仪表配套使用共同构成AIFCS网络版多串口现场总线型计算机监控系统。 计算机监控系统架构 图1
作为连接生产现场的仪表、控制器等自动化装置的通讯网络,现场总线是九十年代在国际兴起的新一代全分布式控制系统的核心技术。伴随着数字化时代的来临,现场总线控制系统(Fieldbus Control System, FCS)必将成为工业自动化的主流。
计算机软件上对安装在工业现场AI仪表,采用RS485总线连接控制层计算机,在管理层就可如同控制层一样%操作仪表。所有控制功能与数据信息都在控制室计算机上统一管理、分配。在计算机上对车间控制仪表进行全方位的监控,数据采集和各项事务的处理。
软件结构该软件的内部结构可分为以下三个部分:
数据采集及实时控制、数据处理、权限管理
1、数据采集及控制:软件系统从工业现场温度控制器采集测量值,编辑实时曲线,可同时显示8条实时曲线,用颜色来区别。曲线显示可选百分比与实时曲线2种图。也可屏蔽其他曲线,显示单条曲线。
呈现的实时数据,并存入系统内数据库,以便日后数据查询等使用。
2、流程图控制:
在流程图、实时趋势图或仪表画面上:点击【仪表显示框】出现操作平台:可看到该AI仪表定义控制设备的名称,位号、仪表型号,地址,量程上限,量限下限,测量单位,此时AI仪表的所有显示参数与控制按纽都体现在该平台上。 工艺流程 图2
如点击程序仪表可在线设置修改【程序曲线】完成程序参数设置。
如点击【参数】名称修改【上限绝对值报警值HAL】在对话框里填写参数,点击“确定”参数就下传到现场AI仪表温度调节器,
3、数据处理:从历史数据库中提取数据并完成指定的处理功能。包括历史数据显示,历史曲线绘制,用8条不同颜色来画实时曲线 /历史曲线。
在历史曲线画面打印时可即时输入50个字备忘录写于曲线上面同时打印。
4、自动生成各类数据报表,报警报表,产生报警事件提示有音响提醒。历史报警、报表按列表的行式,各类报表可导出到软件外以Microsoft Excel文档或浏览器的形式保存。报表查询:输入起始与结束时间段查询历史数据;采样有1;3;5;15;30;60分钟可选择报表。
5、运行记录报表。记录每一次操作记录备查。
6、打印功能:
6.1、可随时打印实时8条数据曲线图表、8条历史数据曲线显示图表及数据,在数据库里有每5秒曲线数据报表。
6.2、在实时、历史曲线画面可屏蔽其他曲线实现单条曲线的打印。
6.3、数据报表可导出到软件外以Microsoft Excel文档来阅读
或浏览器的形式保存。
7、权限管理:用户自行定义系统的权限以及操作密码,适于各管理层拥有不同的操作权限。
点击用户管理菜单进入设置界面:
用户权限:
系统组态配置:用户具有项目配置权限,可以通过系统配置程序修改项目内容。
修改仪表参数:用户在运行系统中拥有修改仪表参数的权限。
打印曲线报表:用户在运行系统中拥有打印保存历史曲线、数据表的权限。
退出系统:用户拥有退出运行系统的权限。
网络功能:
8、客户端连接情况
点击工具栏上查看当前客户端连接细节:
①列表显示客户端登陆的帐号、电脑名称或IP地址、登陆时间。
②选中列表中的某一客户端,点击“断开”按钮可断开与该客户端的连接。
③点击“返回”按钮,关闭对话框。
④运行结束点击退出。
9、施工方案
①提供每台设备名称及仪表型号清单。
②仪表要按软功能说明表设置参数。特别是量程范围dIL 输入下限显示值; dIH输入上限显示值,关系到曲线的量程范围。
③请将所有仪表通讯端A-B连接AI485G转换器,插入计算机。
仪表按功能表设定好地址号。光盘插入计算机安装软件。通讯线采用屏蔽超五类四对双绞线(网络线)
④计算机采用全新品牌机或工控机如17寸纯平彩显,P4级CPU、80G以上硬盘DDR256M内存,光驱、软驱、网卡、声卡,不间断电源。操作系统XP2000
五、结束语:
全数字化将企业管理与生产自动化有机结合一直是工业界梦寐以求的理想,但只有在FCS出现以后这种理想才有高效、低成本地实现。在采用FCS的企业中,用于生产管理的局域网能够与用于自动控制的现场总线网络紧密衔接。此外,数字化信号高精度、抗干扰特性也能提高控制系统的可靠性。全分布在FCS中各现场设备有足够的自主性,它们彼此之间相互通信,把各种控制功能分散到各种设备中,而不再需要一个中央控制计算机,实现真正的分布式控制。
现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统,是应用于各种计算机控制领域的工业总线,因现场总线潜在着巨大的商机,现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。经历了十几年的时间,现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。现场总线控制技术由于其巨大的技术优势,被认为是工业控制发展的必然趋势。
此次AIFCS网络版现场总线型计算机监控系统在塑化公司的应用充分发挥了总线系统的特点,为该项目的安全运行起到了保驾护航。