ABB-AC900F_DCS系统在骨料生产线中的应用_向峥.pdf

自动化技术CEMENT TECHNOLOGY 2023/21前言ABB AC900F DCS 自动控制系统具有运行稳定、可靠、故障率低等优点，主要应用于骨料生产线过程控制，可提高骨料生产线控制系统的自动化水平。目前，骨料生产过程控制趋于大型化、集成化、连续化、复杂化方向发展，在对过程控制品质提出更高要求的同时，对经济效益等也有一定要求，而以单一变量技术为基础的传统过程控制技术已无法满足上述要求。ABB AC900F DCS自动控制系统配套先进及优化控制软件包，可有效解决传统过摘要：介绍了骨料生产线ABB AC900F DCS自动控制系统的组成，工程师站趋势服务器的搭建，Modbus TCP协议和Modbus 485协议的设置，骨料生产线DCS编程等。该系统可在操作员站画面上直接显示现场设备运行情况，通过数据分析，提高设备运行效率；可有效监管生产区域，设备运行异常可自动报警停机。关键词：ABB AC900F；骨料生产线；通讯协议；自动控制中图分类号：TP273.5 文献标识码:B 文章编号：1001-6171（2023）02-0072-07DOI：10.19698/ki.1001-6171.20232072通讯地址：天津水泥工业设计研究院有限公司，天津 300400；收稿日期：2022-10-13；编辑：张志红ABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-ACABB-AC900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900900F DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCSF DCS系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统系统在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用在骨料生产线中的应用向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥向峥，荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞荆语飞，张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园张园园，魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通魏文通Application of ABB-AC900F DCS System in Aggregate Production LineXIANG Zheng,JING Yufei,ZHANG Yuanyuan,WEI Wentong(Tianjin Cement Industry Design&Research Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300400,China)Abstract:This article introduces the composition of ABB AC900F DCS automatic control system ofaggregate production line,the construction of trend server of engineer station,the setting of ModbusTCP protocol and Modbus 485 protocol,and the programming of DCS of aggregate production line,etc.The system can directly display the operating situation of the equipment on the operator screen,andimprove the operating efficiency of the equipment through data analysis.It can effectively supervisethe abnormal operation of the production area and equipment,and automatically alarm and shut down.Key words:ABB AC900F;aggregate production;communication protocol;automatic control72自动化技术2023年第2期程控制中无法解决的问题，为企业带来显著的经济效益。2系统介绍及搭建流程骨料生产线ABB AC900F DCS自动控制系统（以下简称DCS系统）是ABB公司最新推出的全能综 合 型 开 放 系 统。AC900F 控 制 器 版 本 为Freelance 2019，新版本向下兼容了AC 800F系列控制器。该系统集传统DCS和PLC优点于一体，支持多种国际现场总线标准。搭建骨料生产线DCS系统，需要提前准备机柜图、网络拓扑图、Freelance 2016 软件、Freelance2019软件、网络通讯地址表等。2.1设置CPU地址先给CPU供电，再将CPU和工程师站设置在同一网段内。设置CPU地址的方法如下：CPU断电重启CPU长按ESCIP Address通过左右上下键设置CPU的IP地址和子网掩码按两次Save键进行保存（屏幕上出现“Save”说明保存完成）。2.2升级CPU（主站单元为PM902F）（1）第一次升级。安装Freelance 2016版本软件，在 相 应 位 置 输 入 CPU 地 址，加 载 地 址。Freelance Settings操作界面见图1，控制器硬件更新见图2，Profibus模块硬件更新见图3。（2）第二次升级。用Freelance 2019软件进行升级，操作方法与第一次升级相同。（3）主站单元 PM904 的操作。将已升级的PM902拆下，安装到原配PM904的CPU进行操作。2.3DP通讯接头安装注意事项（1）第一个和最后一个DP通讯接头的拨动开关均需拨至”ON”，且DP线均为“进”。（2）若DP通讯接头的拨动开关不顺滑，说明拆装有问题，需重新安装。3骨料生产线DCS系统软硬件设置3.1DCS系统操作员站及工程师站配置骨料生产线DCS系统操作员站由1台配置较高的计算机、1台大屏幕的CRT、操作员键盘、打印机、拷贝机等设备组成。CRT显示器可显示大量的常规仪表数据、工艺流程总貌、过程状态、计算结果和历史数据等。打印机可完成生产过程记录报表、图1Freelance Settings操作界面图2控制器硬件更新图3Profibus模块硬件更新73自动化技术CEMENT TECHNOLOGY 2023/2系统运行状态信息、生产统计报表和报警信息等的打印。操作员站是人机交互的窗口，操作员通过操作员站可实现对现场设备的监控和实时调节，在生产控制中占据重要的地位。骨料生产线DCS工程师站可进行数据库的生成、生产流程画面的产生，连续控制回路的组态和顺序控制的组态等。系统组态设计的主要任务是利用DCS提供的所有控制、监视功能来设计实际的过程控制系统。3.2DCS系统网络配置骨料生产线DCS系统网络分为现场层和控制管理层。网络无节点限制，可以根据设计要求添加多个现场控制站和操作员站，系统运行稳定、安全、可靠、开放。现场层是以DP通讯协议为主体，控制管理层采用标准的TCP/IP协议，实现控制器之间与操作员站及工程师站之间的通信，传输介质为光纤，通信速率为10/100MB。骨料生产线控制站模件总体配置见表1，骨料生产线DCS系统设备汇总见表2。骨料生产线DCS计算机柜模块化排列见表3。3.3DCS系统趋势查看功能的实现以下重点介绍骨料生产线DCS系统趋势查看功能实现过程中遇到的问题和解决方法，以及Modbus TCP 通讯协议、Profibus DP 通讯协议、Modbus通讯协议转Profibus DP通讯协议。3.3.1DCS系统趋势查看功能的实现方式骨料生产线DCS系统趋势查看功能的实现有两种方式：一是用趋势功能块，通过OS显示趋势画面，OS数量应与TREND组态的数量相同；二是用趋势服务器，指定工程师站或操作员站为趋势服务器，安装Trend server客户端，从趋势服务器读取趋势曲线，此种方式的优点是节省系统资源。骨料生产线DCS网络配置ID设置见图4，骨料生产线DCS服务器组态设置见图5，Freelance趋势服务器选项见图6。第二种趋势服务器搭建方式需注意趋势画面中有数字但没有曲线的问题，解决方案如下：表1骨料生产线控制站模件总体配置序号系统设备123456789101112ABB 软件1234567模件及软件名称PM 902FCI773FTA 951FTD951PBDRN120S24-1CI801DI810DO810AI810AO810V2TU810PBDRN120S24-1工程师站软件Combi操作员站软件趋势软件通用OPC控制器授权I/O点数授权型号规格及功能描述控制器主单元 28MProfibus DP主站控制器内置电池显示屏CPU 电源 5AProfibus 通讯模件数字输入模件 16通道数字输出模件 16通道模拟输入模件 8通道模拟输出模件 8通道模件底座I/O电源 5AEngineering（P）2019Combined WorkplaceOperations 2019Trend Server PackageGeneric OPCNo.of ControllerAdditional 50 basic I/OS数量1块2块1块1块1块5块26块8块14块5块53块5块1套1套1套1套1套2套3套74自动化技术2023年第2期表2骨料生产线DCS设备汇总序号123456789101112131415设备名称计算机打印机打印机IO控制柜操作台隔离器继电器继电器电源交换机DP/MODBUSDP连接器DP缆ABB软硬件网线规格DELL 5060MT i5-8500/8G/1T/DVD/2*24/win10 LTSB En 64bit/标准三年服务HP 254DW A4 幅面彩色激光打印机HP 203DW A4 幅面黑白激光打