Wincc在烟草集控系统中的应用.docx

Wincc在烟草集控系统中的应用摘要：本文介绍了Wincc组态软件在烟草监控系统和数据采集系统以及质量分析系统中的应用,并通过B/S结构实现远程实时监控。另外还介绍了冗余结构和C/S结构在烟草监控系统和数据采集系统中的应用。关键词：Wincc数据采集质量分析冗余结构一、项目简介红塔烟草（集团）有限责任公司，创业于1956年，当时是一个小规模的烟叶复烤厂，1959年扩建并改名为玉溪卷烟厂，1995年，玉溪卷烟厂改制为玉溪红塔烟草（集团）有限责任公司。从默默无闻到位于世界前列的现代化跨国烟草企业集团，红塔集团的发展史，就是一部中国民族工业改革创新、自强不息、追赶世界先进水平的演进史。为贯彻红塔集团“提质创新、精细化加工”的工作思路，增强企业的核心竞争力。玉溪卷烟厂提出全面改造制丝加工工艺，以满足精细化加工的要求。作为红塔集团第三轮技术改造的重要组成部分，玉溪卷烟厂制丝二车间用Siemens公司的监控和数据采集软件WINCCV6.0及其相关选件对5000kg/h和12000kg/h两条制丝线的监控系统和数据采集系统进行了全面改造。改造后的系统在可靠性、安全性以及扩张性都有了很大提高，满足了现代化生产在数据采集分析、质量分析和信息处理等方面的需求。二、控制系统构成1、系统结构整个系统按其功能分为生产管理层、集中监控层和现场设备控制层三层结构，三个层次在功能上相对独立，但在组织结构上又相互依托，有机地组成一个高效、可靠、功能齐备、界面友好的管控一体化系统。现场设备控制层的中央处理器（S7CPU414-2DP）向集中监控层计算机发送现场设备状态、生产数据、工艺参数等信息，同时接受来自监控层计算机系统的计划调度信息、配方数据及其它控制命令，向下控制生产线上的所有现场设备，完成具体的生产任务。集中监控层计算系统向上连接生产管理层计算，获取生产计划、物料调度信息、配方数据信息，向下采集现场设备的状态及各种生产数据，并归档和上报，完成对现场设备的监控操作等。生产管理层计算系统向上连接厂级MES系统，获取生产管理及调度信息，向下获取生产线上的现场数据，生产计划、物料调度信息、配方数据等。2、系统配置和网络结构系统采用SIMATICWinCCV6.0及相关选件作为操作监控与生产管理软件平台，其结构如下图示。5T和12T生产线的每个工艺段（超回加料、润叶加料、烘丝加香、风力送丝）各配置一套PLC主机和现场监控操作站，各台主机以现场总线连接本工艺段的远程I/O站，实现本工艺段的设备控制，PLC主机置于主电控柜内，设置于现场。在中控室为5T线和12T线分别设置两台互为冗余的SCADA服务器，它们与4台PLC主机组成工业以太网（工业以太网介质+Siemens专用工业以太网卡），冗余配置的SCADA服务器负责5T生产线和12T生产线的操作监控及数据采集。另外设置一台工程师站负责对PLC的网络编程及服务器中的软件修改，它们通过以太网与其它计算机相连。在中控室设置8台SCADA服务器的客户机，作为操作监控站（5T生产线4台，12T生产线4台）；设置2台互为冗余的数据归档服务器，作为长时间、大容量的历史数据和报表数据库；设置1台Web服务器，负责向外提供Web访问服务；设置1台质量分析及设备管理计算机，负责控制过程的质量分析、设备管理并通过Internet向外提供访问服务。上述计算机与SCADA服务器和工程师站通过交换机组成中控室内部以太网。在Web服务器上应用WINCCWEBNAVIGATOR6.1软件通过中控室内的厂级网络交换机向外提供Web访问服务。由于以太网三层分段隔离（由现场至中控室的工业以太网、中控室内部的以太网、通过厂级网交换机接入的厂级网）最大限度地保障了生产线内部网络的安全性与可靠性。该网络拓朴具备最优的扩展能力，为将来其它生产线的改造奠定了基础。工程师站与各PLC主机编程口的网络采用MPI网，代价低却能提供很好的功能：在正常情况下，工程师站可通过以太网对PLC进行编程，但当PLCCPU或CP网卡故障（如程序意外丢失或死机），则可通过MPI网实施维护；其二，当某台PLC的以太网接口意外故障时，可立即在工程师站上通过MPI网对该生产工艺段进行操作监控。三、系统完成的功能系统主要要实现实时的生产监控和数据采集、数据处理和数据分析以及基于WEB的远程监控功能。如下1、生产监控和数据采集功能该功能主要在集中监控层实现，运用WINCC6.0软件进行开发对5T和12T生产线的生产过程实施操作监控，并采集重要的生产过程数据和工艺数据，送入归档数据库。操作员可以方便的观察相关工艺曲线，以作出实时响应。另外从生产管理层接收生产任务调度指令及配方参数。经授权后浏览归档数据库中的各种数据。2、数据处理和数据分析为了保障数据的完整性和一致性，数据库服务器采用WINCC冗余