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RSView Supervisory Edition在济钢高炉生产中的应用

2012-04-15ROCKWELL-罗克韦尔自动化

一、引言
近年来,随着炼铁高炉自动化程度的提高,随着生产安全性、可靠性要求的提高,随着全厂调度管理网络自动化的提高,先进的、开放的控制系统在生产中得到越来越广泛的应用。
RSView Supervisory Edition是罗克韦尔企业版系列产品家族中的一员。它是一个开发和运行多用户、分布式服务器人机界面应用的完整软件包。RSView Supervisory Edition是为自动化过程或者机器监控以及管理控制而设计的。济钢3#1750高炉工程通过RSView SE监控软件对现场数据进行采集,显示和存储。
二、系统简介
济钢高炉项目包括原燃料、槽下配料、无钟炉顶、热风炉、密闭水循环、炉本体、水处理等子系统。槽下配料、无钟炉顶、热风炉、密闭水循环、炉本体在主控室进行监控和操作,原燃料和水处理在自己的控制室操作,主控室采用RSView SE的服务器-客户端模式的分布式应用如图1所示,原燃料控制室和水处理控制室采用单机应用。主控室硬件包括:
1、两台HMI服务器,用于储存HMI项目的组件(例如图像显示),并且提供这些组件给客户端。每个HMI服务器也还管理一个标签数据库,执行报警的检测和历史数据的管理(记录),这两台HMI服务器处于冗余状态,在两台HMI服务器计算机中的一台停机时,另一台将接管对整个系统的控制。在停机的那台服务器又恢复工作后,所有报文和过程参数档案中的内容将被拷贝到这台服务器上,以确保生产的安全性和连续性,每台HMI务器配置双以太网卡,分别用于与HMI客户端和ControlLogix PLC进行通讯。
2、两台域控制器,用于管理域控制器和客户端,提高维护人员的管理效率,两台域控制器互为备用。HMI服务器和域控制器硬件都采用DELL商用服务器,安装Windows2003操作系统。
3、七台HMI客户端用于从HMI 服务器获得信息或向HMI 服务器写信息,在服务器中断后不需要重新启动RSView SE客户端软件来继续使用系统。当系统转换到冗余的HMI 服务器,或数据服务器,RSView SE客户端将会继续正常工作。HMI客户端硬件采用SIEMENS工控机,安装WindowsXP操作系统。




图1 济钢3#高炉主控室计算机配置图


原燃料、槽下配料、无钟炉顶、热风炉、密闭水循环、炉本体、水处理等子系统都采用Rockwell公司的ControlLogix系列的处理器及I/O卡件,在槽下及炉顶两个重要子系统里采用冗余的处理器及通讯模块,其余系统为单个处理器,所有的子系统处理器均采用1756-L55M16处理器。在炉本体、密闭水循环系统中各有一块Prosoft公司的MVI56-MNET模块负责跟采用Modicon处理器的子系统交换控制所需数据。
三、监控系统功能介绍
1、基于网络的分布式监控:RSView SE的多服务器多客户端结构可以很容易的建立分布式应用的方案。这种具有高度伸缩性的结构可以应用在小到一台服务器一个客户端的小系统,也可以应用在多服务器多客户端的大系统上。在济钢项目中连接在HMI服务器上的HMI客户端为七个,如果增加新的客户端,只需把新增的客户端的FactoryTalk(底层通讯和数据服务架构)指向HMI服务器就可以了。
2、共用的开发环境RSView Studio:利用组态工具RSView Studio进行应用开发,可以显著减少开发时间和节省开发成本。济钢项目中主控室所有子系统的画面都在HMI服务器中开发如图2所示。




图2 RSView Studio开发环境


3、直接I/O数据关联:RSView SE不需要建立任何的Tag-标签来定义和PLC的通讯关系。RSView SE可以直接关联控制器处理器中的所有I/O信息。避免了再次定义Tag的重复劳动,同时减少了开发的出错机会。当修改程序或者I/O的时候,RSView SE可以自动直接继承这一改变。只有在变量需要显示趋势,进行报警时才在Tag-标签库内新建相应的标签。
4、类似画面参数的调用:现场控制中很多操作画面都是类似的,相同结构的操作画面可以只设计一幅监控画面,通过调用参数的方式完成操作,不同的设备调用不同的参数,这样可以大大减少重复工作的工作量,提高工作效率,降低成本。操作画面如图3所示,参数文件如图4所示。





图3 调用参数的操作画面




图4 参数调用文件



4、可以针对画面中的对象来编写VBA应用代码来完成相应的任务。而且不同的客户端都可以在本机执行相应的代码,不影响其它的客户机。如图5所示的趋势画面中相应笔的显示和隐藏按钮的功能就是通过图6显示的VBA代码所实现。




图5 趋势画面




图6 VBA代码画面


5、RSView SE可以通过罗克韦尔公司的RSsql软件和RSLinx软件轻松实现与现行通用数据库的通讯。在济钢项目中L2服务器ORACLE数据库和SQL server 数据库通过RSsql软件和RSLinx软件经过简单配置既可取得HMI服务器里的变量标签。
6、数据通讯的冗余热备:RSView SE可以将数据通讯服务器也进行热备冗余。当一台数据通讯服务器发生故障时,另外一台可以自动切换。保证数据采集和下载的可靠性。
利用上述RSView SE的功能特点,济钢高炉项目主控室的监控画面如下图所示




图7 槽下监控主画面




图8 炉顶监控主画面




图9 炉本体监控主画面




图10 喷煤监控主画面






图11 密闭水循环监控主画面




图12 热风炉监控主画面



四、结语
综上所述,罗克韦尔软件公司(Rockwell Software)的工业控制人机界面软件RSView SE是基于Windows的软件程序,可以创建和运行数据采集,能够实现对自动控制设备或生产过程进行高速与有效地监视和控制,它的工具可以建立所有人机界面的外观,包括实时动画图形显示、趋势及警报汇总。RSView SE容易与Rockwell Software、Microsoft及其它第三者产品相结合,从而最大限度地发挥ActiveX、VBA、OLE、ODBC、OPC及DDE技术的功能。 使用RSView SE监控软件开发的济钢3#1750高炉计算机监控系统自投运以来情况良好,具有易维护,响应速度快,设备运行操作简单的优点。通过鼠标和键盘即可完成系统操作和工艺参数的修改,完整的故障信息报表可及时发现系统的某一环节故障,减少系统的故障停机时间。对提高生产效率与管理水平有很大帮助。



参考资料:
1、 RSView Supervisory Edition用户指南
2、 Rockwell网站

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