GE PLC 在空分制氮装置中的应用 - 实在点好工控博客工控论坛

胡先生

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发表人：ifixonline

发表时间：2009/8/14 9:09:00

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本栏论题：

GE PLC 在空分制氮装置中的应用 [9091]

    【摘要】GE PLC 是一种广泛应用于自动控制领域的可编程逻辑控制器，其具有强大的逻辑控制功能，本文仅就其在锦州石化公司空分制氮装置上的应用从硬件组态到软件编程做一简单介绍。

    【关键词】可编程逻辑控制器组态编程

    概述
    近些年来，可编程逻辑控制器（简称PLC）以其强大的逻辑控制功能及可编程特性在石化行业中的应用越来越广泛。美国通用电器公司生产的GE Fanuc 系列90-30 PLC 就是其中比较优秀的一员，其
    易于安装和配置，具有先进的可编程特性，其CPU具有强大的功能，如内装的PID、结构化编程、中断控制、间接寻址等，能完成复杂的操作，适用于中型控制系统。本文就系列 90 -30 PLC 在锦州石化公司空分制氮装置上的应用对该可编程逻辑控制器做一介绍。

    自控方案
    1. 系统结构
    空分制氮装置中的系统硬件配置如10 页（图1）所示。
    ● 基本控制层
    PLC主机及I/O站组成本套系统的基本控制层。I/O站采用的是Field Control，本套系统总共挂接了3 组 Field Control，每组Field Control 由一个总线接口单元（BIU）及8个现场I/O模块构成。PLC主机采用的是5槽底板，其上的卡件分别为一块PWR卡（不占用槽号），一块10 www.jiyitech.com 成功案例· 石油
    图 1 空分制氮系统硬件配置图
    CPU卡，两块GBC卡，一块ETH卡及一块空卡。用户通过编程器对其进行组态编程，使用其强大的内部控制指令来实现逻辑控制。本套控制系统采用两套硬件上完全相同的PLC 控制器组成双机热备控制系统，通过以太网与上位机连接，同时通过Genius 网同I/O站通讯，完成数据的存、取操作。
    ● 上位控制层
    上位控制层采用的是两台性能优良的DELL 工控机，其主要任务是执行先进的控制和管理，并通过数据通讯对PLC 进行监视与控制，进入PLC 的信号通过以太网可在工控机上显示。由于工控机具有卓越的人机界面，使得集中监控更为方便。工控机采用基于Windows NT 的CIMPLICITY 进行组态编程。
    ● 系统供电
    在系统供电方面，采用的是Comet 系列的不间断电源（UPS）。
    2. 系统特点
    ● 冗余
    两组PLC 控制器互为冗余，双机热备软件HBR30 负责管理两PLC 之间的主、备切换以及各类数据的交换。正常情况下，主PLC 控制器完成系统操作，一旦主PLC控制器失效，则备PLC 将立刻接管对整个系统的控制。主、备控制器的确定可以人为指定（%M1020），也可以由系统根据情况确定。PLC 与Field Control 进行通讯的Genius 总线采用冗余结构。正常情况下，系
    统从Genius A 总获取数据，同时检测Genius B 总线的状态，一旦系统检测到Genius A 总线故障，则会自动对Genius B 总线存取数据，从而保证了系统的安全运行。上位机部分由两台硬件配置完全相同的工控机组成，其内部运行着相同的用打印机1号上位机2号上位机
    以太网
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    户程序，因此，在一台上位机故障的情况下，操作人员亦可以通过另一台上位机实现对系统的监控操作。
    ● 自诊断
    GBC模块可以自动报告报警及某些PLC 故障。在一个总线扫描周期，只有一条诊断信息允许发送，设备保存其余的诊断信息直到下一个可获得的总线扫描周期。例如：如果当前设备3 拥有令牌，且设备3及设备4 同时有故障产生，则设备3 可以发送其诊断信息，设备4 必须至
    少等1个或更多的总线扫描周期去发送它的信息。GBC 保存其接收到的任何诊断信息，该信息被CPU自动的读取，并在LM90 软件的PLC 故障表中显示（最多16 条）。
    ● 扫描的执行
    CPU的扫描既可以尽可能快的进行也可以被分配一个恒定的时间段。不管是否使用恒定的扫描时间，CPU 的扫描总是从执行逻辑程序及变更I/O开始，其余的时间用于通讯及后台任务.
    缺省情况下， C P U 组态页中SWE E P MO D E 设置为“NORMAL”，而不是“CNST SWP”。若选择“CNS TSWP”，则CPU 在执行完逻辑程序、更新I/O 及通讯和后台任务后，如果扫描时间仍有剩余，则CPU 将重复执行通讯及后台任务，直至扫描时间被用完；如果在通讯及后台任务完成之前扫描时间被用完，则这些任务将未完成而开始一个新的扫描周期。即使是超过了固定的扫描周期，PLC也将执行完逻辑程序及更新I/O的操作，在这种情况下，在PLC FAULT TABLE 中会有一个报警产生“OVERSWEEP ALARM”。
    3. 组态软件
    本套控制系统的组态软件包括：
    ● 双机热备软件HBR30
    ● Logic Master 90
    ● Cimplicity HMI
    HBR30组态
    GE Fanuc 系列90-30 PL 支持两种冗余方式，分别为两重冗余（HBR）和三重冗余（TMR），本套系统选用的是HBR（两重冗余）中的“Hot Standby”模式。HBR30 主要用于完成冗余系统（PLCA、PLCB之间）用户数据范围的定义、冗余变量的定义及冗余软件与LM90之间的结合。
    1. 主CPU的选择
    HBR30提供了两种选择主CPU的规则：
    ● 指定主CPU
    这种方法通过对系统控制变量（%M1020）赋值来指定主CPU。如果主PLC 故障，则系统将控制转移到备PLC，一旦主PLC恢复正常，则系统控制重新转移给主PLC。
    ● 随动主CPU
    CPU故障
    系<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">

以下是关于《GE PLC 在空分制氮装置中的应用》论题的回复（共1篇）

回复人：gabranth

回复时间：2012/7/13 11:40:00

    公司简介

    上海润驰电气有限公司是西门子工业自动化与驱动技术集团（IA＆DT）的核心分销商（一级代理商），多年来与德国西门子（SIEMENS）的长期合作中，我们为广大客户提供自动化方案的解决办法和相关产品销售、工程项目设计与开发、电气成套、系统集成等服务。公司具备强大的业务创新和技术创新能力，并将根据客户的要求提供全集成的自动化解决方案和增值服务。公司在为用户提供国内外先进工艺系统及产品设备、专业的技术支持和售后服务的同时，积累了各种大、中型工程项目经验。
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    2：西门子伺服电机：1FK7、1FT6、1PH7等系列
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