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监控系统是DCS系统的一个重要组成部分,采用的
过程监控系统的特点适合于对过程事件的快速反应。过
程监控系统的基本功能:
图形系统:通过组态,可构成丰富多彩的动态参数控
制画面。
信息报警:捕捉过程信息和本地事件,将这些内容归
在档案库中,并在需要时有选择地提取它们,或直接转移
到相关的过程画面上产生报警信息。
生产报表:提供一套报表系统,可方便地对历史数据
或即时数据组合生成用户所需的生产报表。
工艺流程图:动态显示全厂工艺流程,使操作人员能了解
全厂各工艺段的运行状况,便于调度管理。
设备工况运行图:动态显示各厂内设备的实时运行
状态,随时了解厂内的设备及生产情况。
浏览系统:在自动化系统的服务器中,应支持3~10个客
户的网上浏览,这样,业主在一些管理或技术部门的办公
室里,可以对整个工厂的运行情况进行浏览。
系统自诊断:集成控制系统应有一套完整的自诊断
功能,可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件
是否出现故障,并且在监控软件中及时、准确地反映出故
障状态、故障时间、故障地点及相关信息。在系统或工艺
设备发生故障后,I/0状态应返回到工艺要求预设置的状
态上。
系统操作权限:整个监控系统应有多个操作级别,每
个级别均应有各自的用户和口令,它能防止用户越权存
取显示数据和系统功能,具有相当高的安全可靠性。
1.2造纸过程
造纸过程的自动化控制突出地表现在纸机的传动控
制方面。因纸种变化,纸机的速比变化较大,浆料配比、不
同纸张特性等,使纸机车速需要有较大范围的调整;同时
电网电压、频率和负荷的波动,也会引起纸机车速的变
化,烘干部各段不同的加热温度,都会使纸页产生纵向的
收缩,因此,要求纸机传动控制系统是一个稳定、精确、同
步、协调的变速传动系统。造纸生产过程的电气传动,分
为定速传动和变速传动。定速传动主要有泵类、搅拌类电
机,现在对于大功率定速电机的控制,已逐步推广采用具
备良好起动功能的软起动控制器。由于纸机传动控制目
前几乎毫无例外地采用多点分部传动的形式,客观上对
自动控制系统提出了快速、精确、稳定和可靠等较高的要
求;又因纸机传动在生产中的特殊重要地位,纸机电气传
动控制的一般配置由较大型PLC控制单元、矢量型变频
单元和生产管理计算机组成。运用PROFIBUS通讯协议
构成先进的现场总线网络,传输各种生产数据,执行生产
指令;控制各传动点的运行状态。
近些年电气传动系统普遍采用国外进口控制装置,
传动系统的稳速精度、动态响应和可靠性等方面得到了
大大提高。其通讯功能强,具有多种通讯协议;参数范围
广,可适用于各种应用场合;能自动测试负载特性,实现
系统的最优化;能通过磁通电流控制自动进行负载补偿,
完善的保护功能如:过温、过压、欠压、失步、接地错误等
等;如力矩控制、张力控制、卷径计算等,能满足造纸工业
的各种特殊工艺要求,使长期困扰厂家的国产模拟控制
装置的诸多问题有了根本性的改变,提高了生产效益。目
前传动系统已由最初的模拟控制向全数字网络通讯方向
过渡,后者分辨率更高、控制更精确,同时,作为整厂集中
控制系统的一个子系统,便于与其它有关部分通过数据
网络联接,因此,一些著名品牌高档次的控制器正越来越
多地得到应用。
与制浆过程所不同的是,纸机本体设备如:流浆箱、
压光机、卷纸机、切纸机、复卷机等,设备本体配备的自动
化技术水平是较高的。
实践证明,纸机主传动系统自普遍采用数字式驱动
装置以来,控制精度和系统的安全可靠性得到了极大提
高,已完全能够满足纸机向大型、高速发展的需要。除此
而外,上浆系统、蒸汽冷凝水系统、真空系统、损纸系统、
涂料制备系统等控制也是十分重要的。
Q
CS纸页质量检测控制系统是一种新型高技术产
品,是纸机控制纸页质量的最有效的手段。目前国外产品
占主要地位,国内研究开发多年,与国外产品尚有较大差
距。目前在大中型纸机上的应用还是较为普遍的,为监测
纸页水分定量,掌握工艺参数提供了很大帮助;便于产品
质量的控制。但由于种种原因,绝大部分并未与上浆浓度
和烘缸温度实现真正意义上的闭环自动控制。
2
发展趋势
2.1控制系统以现场总线为核心
自动控制系统向综合化、开放化发展已成必然,工厂
自动化要求各类设备之间的通讯能力更强,相互融合。以
现场总线为核心的集散自动控制系统FCS正在兴起,开
放的结构将方便地与所有控制设备系统进行数据交换,
成为真正集成的、贯穿全系统的新型自动控制系统。
2.1.1
全集成自动化思想
随着工业自动化现代控制理论和计算机技术的迅速
发展,使得工业自动化过程控制系统能够在系统各层次
之间的数据交换量迅速增大,这就为实现一种全集成自
动化控制思想提供了基础。
全集成自动化思想就是用一种系统完成原来由多种
系统搭配起来才能完成所有功能的系统。应用这种解决
方案,可以大大简化系统的结构,减少了大量接口部件,
应用全集成自动化可以克服上位机和工业控制器之间、
ChinnPH泽&PaperIndustry VoL26,No?12 Dec?2005
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万方数据