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SIMATIC PCS7冶金行業應用三
西門子公司新推出的過程控制系統SIMATIC PCS7在組態/編程軟件的應用。SIMATIC PCS7為儀表和控制（I＆C）裝置提供全集成的工程系統，并支持系統范圍和工廠范圍的項目處理。該工程系統可用于從少量信號到大量信號的所有工廠區域。在工廠的每個工程階段，從初始配置到運行支持，在項目數據庫上的所有工作都利用相同的工具。而對于I＆C的組態并不是孤立的。開放式輸入和輸出功能允許工程系統集成在整個工廠的現有基礎結構中。SIMATIC PCS7的各種部件是彼此協調的。STEP7時基礎部件。SIMATIC PCS7用的工程師工具組是建立在這種基礎上，部件的無錯誤相互作用是通過SIEMENS系統一致性測試來保證的。我們結合PCS7軟件特性，分三個層級來處理（Plant View，Component View，Process Object View），這樣使得具體的組態過程直接面向工藝過程。具體設計如下：
1、當工程項目在創建時，系統自動在BLOCKS中加入系統組織塊（OB1／OB32／IB35／OB70／OB72／OB80／OB81／OB82／OB83／OB85／OB86／OB88／OB100／OB121／OB122），使得系統在出現冗余錯誤或其它錯誤時能及時調用系統中斷，而不會導致CPU停機。
在Plant View中按照工藝分層對其中各設備分別作組態
2、儀表數據采集及處理
儀表數據根據其類型分別采用系統功能塊FC106／FC105及自定義FC塊作處理，并根據數據的響應時間分別放置于相應的OB塊中。并在軟件設計時，將儀表量程及上下限報警值設計在上位監控系統中，可以給用戶后期維護提供方便。
3、通訊處理因項目的通訊量較大，部分站的通訊距離較遠，為防止遠程站出問題而導致整個通訊網絡癱瘓，所以加入RS485中繼器進行隔離。并在設置通訊速率時考慮距離較遠均設置為500kbps。將通訊放置在OB32塊中，可以防止因通訊數據量大而導致網絡堵塞。其中對于變頻器的許多控制要通過通訊來實現，在變頻器中加入支持Profibus協議的通訊卡，完全可以實現變頻器的啟停控制及各種運行參數的采集。
4、 連續功能圖（CFC）
CFC是SIMATIC PCS7用的面向過程的圖形組態工具。利用CFC可將自動化解決方案直接轉換成可執行的程序。為此，現成的功能塊可置于CFC圖形上，參數化和功能強大的自動路由選擇相連接，集成報警配置和符合IEC1131-3的全面測試和起動功能。
5、 順序控制SFC及PID控制
在冶金行業，大部分的工藝過程都是非連續操作的控制過程，也就是在連續控制的工廠中，只有部分任務經常由順序控制系統控制。對于部分的順序控制，我們直接調用PCS7中的SFC（順序功能圖）塊來完成。SFC是用于順序控制的生產過程包括生產順序控制的簡單圖形。即我們根據工藝控制要求，在SFC塊中只需要輸入相應的邏輯條件，就可以完成其順序控制過程，而不需要我們編寫復雜的控制程序。在硫酸鎳的生產過程中，結晶機降溫曲線的控制要求特別嚴格，工藝要求：降溫時分快速降溫和慢速降溫，并要在規定時間內降到工藝要求溫度。降溫途徑是通過調節閥進冷卻循環水來完成。我們可以將SFC和CFC（連續功能圖）結合起來，是工廠配置一種理想組合，SFC和Wincc一起，為順序控制的操作員控制和可視化提供了集成的解決方案。
PID控制，在冶金/化工行業都是很重要的控制過程。而PID程序的編制及上位系統的設計都是很麻煩的過程。對此，我們直接調用PCS7 Library中的標準塊來完成，經過編譯后可直接在上位系統中生成PID標準控制界面。結晶工序中調節閥的開度、皂化、萃取工序中的流量、頻率控制都使用了PID控制進行調節（如圖4）。
選用SIMATIC PCS7實現硫酸鎳生常過程控制完全達到設計要求，SIMATIC PCS7的采用使得精制硫酸鎳的生產控制過程安全可靠，具有良好的可操作性。良好的控制性能使各工序工藝（萃取、結晶）指標顯著提高，明顯的提高了產品的質量。強大的通訊功能使各獨立的生產單元設備（離心、除油、包裝、水處理、過濾機）協調統一，集中監測，達到了硫酸鎳生產過程集中監測的目的。先進的控制理念使龐大的生產工藝控制過程簡單、維護簡單。