********有限公司控制系统成套设备技术方案*****科技有限公司****年**月**日目录第一章、概述 (3)第二章、总体方案 (3)1、设计原则： (3)2、系统配置 (4)2.1控制系统主要设备 (5)3系统方案 (6)3.1.监控系统方案 (6)3.2逻辑控制方案 (8)3.3 过程控制方案 (10)3.4网络配置方案 (10)3.5 设备明细 (14)4保护方案 (17)第三章、方案编制依据 (18)第一章、概述*****有限公司**厂是一座大型*****，设计规模为 3.00Mt/a （预留150Mt/a主洗车间）。
针对**厂的技术方案，我们做了详细的控制方案，包括：集控室上位机监控方案、逻辑控制方案、过程控制方案、网络配置方案。
第二章、总体方案1、设计原则：根据技术要求，本厂控制系统成套设备方案分为：系统配置、系统方案、和各种保护方案。
根据标书要求系统形成后，**厂在自动化技术装备和控制上达到国内先进水平。
生产环节实现自动化检测、控制与监视，实现对设备的远程监控操作。
主要生产指标及设备工况信息实现实时采集，并实现信息处埋、查询网络化。
建立分层次的网络结构，实现"管、控一体化"，实现与厂计算机网络与与园区计算机网络的互联，集控数据可通过OPC接口上传至园区信息中心。
本工程设计满足先进性、可靠性、实用性、经济性、可升级和标准化等方面的要求。
2、系统配置根据**厂工艺特点，在厂综合楼集控室内设置控制台1套，配置生产监控工作站，对设备运行集中管理、控制，并打印报表等。
PLC控制站分布如下：主厂房配电室设置1套准备车间配电室设置1套压车间配电室设置1套6号转载点变配电室设置2套I/O控制分站分布如下：车间配电室设置1套1号转载点配电室设置1套7号转载点配电室设置1套原仓上配电室设置1套产品仓上配电室设置1套中仓下配电室设置1套2.1控制系统主要设备西门子控制系统SIMATIC过程控制系统的应用，将会使你得到一个真正灵活、集成化系统所拥有的全部优点。
高程度的模块化和可扩展性，使系统达到最优，以适应相应的工艺过程，如需要，今后还可进行扩充。
巨大的降成本潜能来自于：•整个应用系统范围内，数据仅需输入一次•已制作好的自动化对象的反复应用•通过预制的技术和工业标准块进行面向技术的组态•从现场级到管理级均可识别的通讯装置•高标准的SIMATIC元件的使用保证了系统的长期可靠性，降低了成本，减少了备件存储费用。
•标准技术的应用和系统的开放性使之可与任意数量的第三方系统连接，并且可降低培训费用。
世界级合作伙伴全球领域内的存在，表明无论你身在世界的何处，你都能获得你所需的任何帮助。
本方案采用的S7-400系列的主要性能指标如下：•程序运算速度：位和整数运算0.1us，浮点运算0.6us；•I/O能力：开关量I/O 131072，模拟量I/O 8192；•板载内存：集成128K用于程序，128K用于数据，扩展内存可至64MB；•通讯接口：多点接口MPI;PROFIBUS-DP: 12MB/S; 以太网•设计制造标准：DIN、EN、IEC•国际认证：UL、CSA、FM Class 1 div. 2 Group A,B,C,D温度组T4(<=135︒C)3系统方案3.1.监控系统方案在监控系统中，在集控室设上位机，上位机将完成以下功能：·全厂模拟量数据的显示、存储，以趋势图、直方图、馅饼图等多种方式显示全厂水位、皮带运量、灰份、电动机电流，阀门和闸门开度等。
·系统参数修改：为了适应生产需要，在集控室可以直接修改各控制回路的给定参数，使操作更简便。
·完成模拟量数据的计算、分析。
将所得到的有关生产、质量、经营数据的图表显示。
·完成全厂工艺流程的选择、启停及设备状态信息的显示。
·PLC应用程序的编辑修改。
·设置丰富的画面功能：a、总貌画面 b、报警画面 c、模拟表画面 d、流程图画面（含全厂工艺流程图画面、子系统流程图画面） e、工艺设定画面 f、历史趋势画面·操作记录（记录操作员每次操作过程和时间）·连续显示各传感器参数及报警信号；·可查询报警信息和历史趋势图；·完成生产报表的定时打印、事故报警的随机打印等功能。
集控室上位机将数据实时提供给调度员和生产管理者，使他们掌握生产工况，通过调度或直接调整不合理的生产环节和工艺参数，使**厂的生产处于产品质量稳定，效率高，能源消耗低的较理想状态，提高**厂的经济效益和社会效益。
3.2逻辑控制方案根据技术要求，本系统选用西门子SIMATIC S7-400产品，对工艺系统参控设备进行程序自动控制。
控制系统具有数字量、模拟量和特殊信号处理功能、诊断功能、PID回路调节功能、通讯接口功能和强大的网络控制功能。
主机结构为模块式结构，便于系统维护和扩展。
顺控逻辑设计符合工艺系统的控制要求。
系统采用在集控室计算机上集中进行操作，由操作人员对运行系统和控制方式进行选择，以实现单台设备启动和自动顺序启停功能。
控制功能包括：·启动预告功能:系统启动前，设备启车预告功能可以通过笛、铃或语音向现场设备发启动预告信号，以提醒工作人员注意安全;·具有设备禁止启动功能:在预告期间，监控系统上位机若接收到现场禁启信号，则禁止启动设备，并自动记录禁启设备号;否则按逆流顺序启车;·启动/暂停功能:在启车过程中，若有任一台设备故障或禁启，系统立即暂停启车过程，闭锁来源设备，延时一定时间(延时时间可在一定范围内设定)，在延时时间内，己启动的设备不停，若故障能短时排除，可继续启车;否则，瞬时停止已启动的设备;·事故处理、暂停/解除功能:在设备运行过程中，当某台设备发生故障时，故障设备至源侧各设备立即停车，故障点以后的设备延时停车。
若故障能尽快处理，现场人员可解除故障。
这时停车过程自动停止，未停完的设备不再继续停车。
系统向各设备重新发启动预告信号，预告结束后，便自动启车至源头，使系统恢复正常运行，以减少设备的频繁启停，降低设备的损坏率;·诊断功能:系统具有先进的综合诊断功能，能快速正确地识别模块配置错误、模拟量超程、线路断线等故障，并自动报告故障;·网络功能:系统与I/0之间采用远程I/0体系结构，该远程I/0系统将I/O分别设置在配电室。
系统主机与上位机之间采用工业以太环网连接，用于传送控制信息；·通讯功能:具有直接通讯、高速对等通讯和开放性标准通讯功能，使系统通讯结构简单，性能高，满足计算机与控制器之间的紧密联系，完成实时数据的传送与统计;·自动方式:自动方式的所有操作均可通过调度人员在计算机键盘实现；·手动方式:手动方式有两种:一种是联锁手动，另二种是解锁手动。
联锁手动远万操作，解锁手动在就地操作箱上操作;联锁手动是运行人员按逆流方向一对一启动设备，按顺流的方向一对一停止设备，流程内设备存在联锁关系;解锁手动是运行人员可随意启停任一台设备，此时无任何联锁关系。
每个保护联锁均设置软手动解除开关；3.3 过程控制方案在**厂中，过程控制是至关重要的，模拟量参数控制的精度直接影响着**厂的产品质量和经济效益，所以设计的思路、编辑的程序非常重要。
本系统将完成以下模拟量的控制:a、合格介质悬浮液密度自动测控系统·过程变量大于设定值·过程变量小于设定值b、介质桶液位自动调节控制系统c、旋流器压力自动调节控制系统3.4网络配置方案经过对技术要求的详细研究与理解，为了充分满足该技术要求，对本工程的自动化控制系统采用以下解决方案：---通讯网络应该是分级的：现场监控级要求时实性高、数据通讯安全、可靠；工业园区级的监视要求数据可靠，对时实性要求不高；另外，全厂的数据流是比较大的。
因此，制定方案时要用可行、先进的方法将系统合理分级，每级的通讯负荷要均衡。
---现场控制站采集的过程数据种类多、地点分散，既有离散的I/O量又有自成系统的控制装置的数据以及Profibus总线设备等。
因此，采集过程数据的方式要灵活、可靠、先进，如：采用分布式I/O，现场总线的主从通讯技术及FDL接口技术等。
针对上述特点，下面进行详细介绍。
本系统通讯网络共分两级：1)现场监控级采用100M光纤环路工业以太网，以满足时实性高、通讯安全可靠的要求。
此网段共有6个站点，2个操作站和4个现场控制站。
其中2个操作站采用OPC技术做服务器，（以满足未来园区网络管理的要求）负责上一级（数据服务器）的服务请求，这样上一级不会对本级产生影响。
本级的站点是4个，所以，通讯负荷突变不大，保证了4个控制站之间的快速点对点通讯、不同站的设备之间的连锁及数据交换的要求和2个操作站命令的快速传达及工艺流程画面上的过程数据的快速更新。
2)PLC控制站与远程I/O站采用工业以太网通讯。
随着未来园区发展，我们预测将来的网络架构为：两个操作站具有双网卡，一块西门子专用网卡与交换机连接，负责在操作站与现场控制站之间过程数据和命令的传输；另一块与数据服务器所在网连接，这样使数据服务器所在网与现场监控级100M光纤环网物理上隔离开，数据服务器装有杀毒软件并更新升级,保证了监控级光纤环网上的站点安全可靠的运行。
数据服务器可以配置为冗余服务器，具有双网卡使其与园区局域网物理隔离，更进一步保证了监控级光纤环网上的站点安全可靠的运行。
园区管理级利用局域网从数据服务器读取数据，以获取**厂的生产数据。
可以采用西门子Web Navigator技术，也可以采用 OPC ActiveX 控件技术读取动态数据。
综上所述，系统通讯网络采用分级结构，根据每一级的不同要求采用针对性技术，防止了各级的互相干扰，均衡了各级的负荷，保证了整个系统安全、可靠地运行。
3.4.1现场控制站现场控制站用于控制全厂工艺处理流程的各个环节。
每个现场控制站由 SIMATIC AS400系列现场控制器、中间继电器、小型断路器、24V直流电源、风扇和箱内照明等器件构成。
所有现场控制站都通过有线网络方式连接到系统总线上并与集控室服务器通过工业以太网通讯。
每个现场控制站都自成系统，可以独立运行。
不受其他现场控制站或服务器故障停机的影响。
●现场控制站的控制器选用西门子S7-400系列,主要是为了满足分布式I/O、现场总线技术的要求。
S7-400有以下特点：---功能强大的PLC，适用于中高性能控制领域。
---满足最复杂的任务要求。
---实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如。
---用户友好性强，操作简单，免风扇设计。
---随着应用的扩大，系统拓展无任何问题。