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SLC500系列PLC在半导体洁净厂房控制中的应用

   日期:2008-04-23     来源:中国测控网     作者:管理员    

SLC500是罗克韦尔自动化公司经典的中小型框架式可编程逻辑控制器,具有强大的处理能力,通讯网络、功能模块、存储容量都可以灵活地进行选择和配置,稳定可靠、高性价比、易用的特点多年来在洁净厂房的控制领域有着广泛的应用

1 项目概况
1.1 BMS系统控制区域
芯片装测试智能建筑管理系统BMS(Building Management System)系统主要控制以下几大区域:
(1)洁净室:提供符合洁净度以及温湿度的生产主厂房;
(2)动力厂房:提供生产需要的冷冻水、冷却水、热水和纯水;
(3)仓库:成品堆放周转区;
(4)办公楼。
1.2 BMS系统工艺与设备
(1) 暖通空调HVAC。(Heating Ventilation and Air-Conditioning),HVAC用于控制洁净室、办公区、仓库区域的温度、湿度、露点以及压力等参数;执行设备有空调机组、调节阀、风机、 泵。空调机组分为新风空调、循环风空调、一般空调等设备。根据半导体洁净设计规范,洁净室要求温度20~26℃,露点:9~11℃;办公区要求温度 20~26℃;仓库区要求温度20~26℃,湿度40%~60%。
(2)冷热源系统。冷冻水系统为工艺冷却水系统和HVAC系统提供低温冷冻水;锅炉和热回收系统则为BMS系统提供热水。
(3)其它子系统。包括排放热量和水汽的排风系统、压缩空气系统、真空系统、工业水系统、纯水系统、废水系统、应急燃油发电系统等。
为了节能,系统对这些被控的风机和泵采用变频器进行控制

2 BMS自动控制系统的设计
2.1 系统设计
参见图1BMS系统整体结构图。

图1 BMS系统整体结构图

(1) BMS系统功能。工艺过程的画面实时显示和数据记录;过程设备的控制和参数设置;设备诊断和报警,通过GPRS modem以短消息的形式把信息发送到相关人员的移动电话上。BMS系统所有设备的操作分为就地Local(硬手动)和远程Remote两种。在 Local时,只能通过现场的MCC柜对风机和泵进行就地操作,BMS系统仅仅显示其状态;当设备处于远程Remote控制位置时,BMS对此设备的控制 有2种模式,即自动模式和手动模式。设备处于自动模式时,由BMS根据逻辑和现场工况自动启动/停止该设备;设备处于手动模式时,操作员可以用画面上的启 动/停止按钮启/停该设备,并且需要操作进行确认。

(2)BMS系统硬件。系统由15套冗余SLC500系统,3套单机SLC500和11套MiroLogix1200微型PLC组成。控制编程软件 采用RSLogix500,HMI软件系统采用RSView32的ADS(服务器/客户端)系统,同时系统使用数据引擎软件RSSQL 将重要的工艺参数记录到SQL数据库供远程维护和管理。
系统11套冗余的的SLC500的CPU之间采用DH+通讯网络,然后通过双 Ethernet/DH+的网关连接到Ethernet网络,再连接到冗余的服务器Server A和Server B,微型PLC经过串口/以太网网关连接到HMI服务器。其它的PLC直接通过CPU的以太网口连接到HMI服务器。三方设备如冷冻机组和锅炉等采用 Modbus通讯接入系统进行监控。
2.2 系统特点
SLC500控制器+FLEX远程RIO的结构形式。
(1)功能强大的处理器。
内存容量最多可达64K字,数据/程序内存动态分配,系统资源如定时器等只取决于系统的内存容量;
强大的I/O容量,最大可达8192点I/O;
提供丰富的诊断信息。
(2)稳定可靠。
SLC500提供系统冗余功能;
Flex I/O模块可以带电插拔;
(3)灵活的系统结构和通讯网络。
远程I/O链RIO通讯速度最快230K/bps,最远距离3300m(57.6K/bps);适合于分布式应用
灵活的通讯网络选择:CPU内置有DH+/Ethernet/串口;
广泛的开放的标准现场总线选择:EtherNet/IP、 DeviceNet、 ControlNet。
2.3 控制策略
(1) HVAC系统控制。HVAC系统主要是为了保持被控区域特定的温度、湿度、露点以确保产品的质量,控制压差以防止洁净室被室外粉尘的污染并采用VFD技术 达到节能的目的;同时也是为了向洁净室补充一定的新风以保证室内空气质量。典型的新风空调MAH控制原理示意如图2所示。新风首先通过预虑网,经过降温除 湿(夏天)、加热(冬天)、再经高再热终滤网送入各风管,最后经FFU送风口过滤后送入控制区各房间。

图2 MAH

 
  
  
  
  
 
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