基于Wonderware软件的选矿自动化控制系统设计

２５ Ｉ 数据服 务器 ． ／ Ｏ
Ｉ ／ Ｏ数 据 服 务 器 装 有 Ｗｏ ｄｒ ａｅ系 统 平 台 的 ｎ ｅｗ ｒ ＤＡＳｒｅ，通过 Ｓ ｉ Ｌｎ ｅｖ ｒ ｕｔ ｉ ｅ ｋ接 口和 Ｐ Ｃ主站 之间采用 以 Ｌ 太 网进 行数据 通讯 ，是 自动化对 象和 Ｐ Ｃ进 行数据 交 Ｌ 换 的 接 口。Ｗｏ ｄｒ ｒ ｎ ｅｗａ ｅ提供 了各 种 品牌和 型号 的 Ｐ Ｃ Ｌ 驱 动程 序 ，可以适应不同的需求。方案中 ，采用 ｓ —０ ７３ ０ 系列的 Ｐ Ｃ产 品，使用 的驱动为 Ｄ ＳＤ ｒｃ。 Ｌ ＡＳ Ｉ ｉ ｔ ｅ
的 、基 本 的 Ａｐ ｌ ａ ｏ ｂｅｔ ｐｉ ｔ ｎＯ ｊｃ 的模 板 （ｅ ｌ ｅ，例如 ｃｉ Ｔ ｍｐａ ） ｔ
层
￥ ｓｒｔ ｖｃ ，￥ ｎ ｌｇ ｖｃ 等 ，用 户 可 以利 用 这 些 Ｄｉ ｅ Ｄｅｉｅ Ａ ａ Ｄｅｉｅ ｃ ｅ ｏ
模板像建设 工厂 的厂区、设备等一样建立模板和实例 ，
设 备运 行状 态的在线监控和操作 ，这就对选矿 自动化系 统 提 出了新 的要求 ［］ １ 。Ｗｏ ｄ ｒ ａｅ系统平 台软 件为工 － ２ ｎ ｅｗ ｒ 业 自动化领 域的 Ｓ ＡＤ 系统、ＨＭＩ Ｃ Ａ 、生产 和绩效管理 提供 了统一的平 台，满足 自动化发展 的需求 ，已经广泛
应用 于各个行业 ，并取得 了较好效果 。结合该金矿选矿 厂 选矿 自动控 制的需 求 ，基 于 Ｗｏ ｄｒ ｒ 系统 平 台软 ｎ ｅｗａｅ
到系统 网络内任意一台主机上 ，这样在实 际开 发中就可
以根据情 况增加或者减少 自动化对象运行服务器来 平衡 各 个服务器的负载 ，充分利用资源 ，同时又不 会影响原
控 制系 统 的运 行 。
技 术等方 面的许 多 内容 。 由于 Ｗｏ ｄｒ ｒ 系统 平 台软 ｎ ｅｗａｅ 件 主要 应用于管理层与通信层 ，以这两层为主 ，分析其 各部分 的功能和设计方案 。
１ 执行层 主 要功 能是采集 流程 数据和 执行 控制命 ） 令 ，包括所 有生产设备和在线检测分析仪表 、执行机 构
等。通 过分 布式 Ｉ 据采集 站将所有 设备状 态数据 和 Ｏ数 过 程数 据读入 到控 制系统 。１ ０站通 过总 线通讯 方式将
收稿 臼期 ：２ １ ．２Ｏ ０ ２０一 １ 作者简介 ：刘继 明 （９ ４） １ ８一，男 ，山西天镇 县人，助理工 程师 硕士 ，主要从事选矿 自动化等方面的研 究。
■ 幺 粒 Ｎ Ｆ Ｒ ＳＥＬＥ ｌＥＮ 屈 Ｎ Ｒ ＵＭ Ａ ＧＥ Ｉ Ｏ Ｅ Ｏ ＴＳＮＮ ＲＧ
ｄ ｉ１．９ ９ ．ｓ．０ ５１４ ．０ ２０ ． ９ ｏ：０３ ６ ￣ｉ ｎ２ ９ —７４２ １ ． ０ ｓ ３０
基于 Ｗｏ ｄ ｒ ｒ 软 件的选矿 自动化 ｎ ｅｗａｅ 控制系统设计
２３ 工 程师 站 －
工程师站 装有 Ｗｏｄ ｒ ａｅ系统平 台的开 发环 境 ， ｎ ｅｗ ｒ 即 Ａ ｃｅｔ Ｅ ｒｈ ｓ Ａ Ｉ 。通 过 Ｉ Ｅ进 行开 发 、部 署 以及 维护 ｒ Ｄ Ｄ
有色金属工程 ２ １ 年 第 ３ ０２ 期 ６３
某金矿计划对破碎和磨浮车间进行 自动控制 系统改 所有数据送至数据采集层 的 Ｐ Ｃ站 。 Ｌ
造 ，以减少 操作人员劳动强度 ，提高生产效率和生产管 理 的效率。为了实现这一 目标 ，需要实现对工艺参数和 ２ 通 信层 主要 功 能 是控 制和 通 信 ，实 时控 制 由 ） Ｐ Ｃ主站完成 。现场 １ Ｌ ０站 的数据 经过总线连入 Ｐ Ｃ主 Ｌ
２６ 操作 员 站 （ ． 可视 化节 点 ）
操 作 员站 安 装有 Ｗｏｄ ｒ ａｅ系 统平 台 的 ＩＴ ｕ ｈ ｎ ｅｗ ｒ ｎ ｏ ｃ 软件 ， 它将所有人机界面、 应用数据 、 控制变量 完全集成 。 操作人员通过画面完成对现场各检测 点以及所 有控 制回 路运行状态的监控 。受控参数 的显示 ，被控变 量变化趋 势的描述等都可 以在画面 中看到 。它 是操 作人员进 入控
分 的功能和实现方法。实践证明，该系统人机界面友好 ，可以方便地实现对选矿流程的在线监控和
操作，提高生产 管理的效率。
关键 词 ：选矿 自动化 ；Ｗｏ ｄｒ ａ ；系 统平 台 ｎｅｗ ｒ ｅ 中图分 类号 ： Ｄ ２ ． Ｔ ９８ ９ 文献 标识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：２ ９．７４２ １）３０ ６－３ ０ ５１４（０２０．０２０
豳 刘继明
北 京矿 冶研 究总 院 北 京 １０ ７ ０００
摘 要 ： 以某金 矿 选 矿 厂 自动化 控 制 系 统建 设 为 背 景，介 绍 Ｗｏｄｒ ａ ｎｅ ｒ ｗ ｅ软件 的特 点，利 用 Ｗｏ ｄｒ ａｅ ｎｅｗ ｒ 的系统平 台软件设计选矿 自动化控制系统，给出系统的总体结构框图，阐述系统各部
站 ，控 制主站 实时 完成 逻辑控 制和 回路 控 制。通 信 由 Ｉ ／ 据 服务 器完 成 ，通 过 Ｓ ｉ Ｌｎ Ｏ数 ｕｔ ｉｋ接 口和 Ｐ Ｃ主站 ｅ Ｌ
之 间采用以太网进行数据通讯 。 ３ 管理层主要功能是监控和管理。将通 信层 获取 的 ） 数据进行可视化处理 ，实时地 显示工艺流程 画面，监 测 工艺参数 ，实现控制设备 启停 、生产异常处理 、工艺参 数 目标值设定等操作。
系统分成 ３ ２结构 ：三个功能层 、两个 网络层 。系统 的 十
总 体结 构图如图 １ 所示。 自动控制 的效果主要是通过 系
统软件 、 工具软件 和应 用软件 的控制系统 的设计与实现 ，
统 的功 能层 实现 ，网络层 的作用是提供功能层之 间的联 为用户提供 一体化的 自动化解决方案 ，集参数检 测、数 据采集 、过程控 制和多媒 体信息传输 、交换 、存储 与利 络 ，三个功能层完成不 同的功能。
管 理 层
噜
一
ｌ ／ Ｏ数据服 务器
Ｉ Ｅ支 持 多 用 户 ，允 许 多 个 开 发 人 员 同 时 开 发 同一 个 应 Ｄ
用程序和项 目，而不 会互相 干扰 ，可以提高系统的开发
效率。
嚼
２ 自动化 对象 运行 服务 器 ． ４
在 Ｗｏ ｄｒ ａｅ系 统 平 台 软 件 中 ， 提 供 了一 些 原 始 ｎ ｅｗ ｒ
件 ，完成选矿 自动化控制系统的设 计和实现。
１ 系统 结 构
根据工艺要求和现场实际条件 ，将选矿 自动 化控 制
２ 系统 功 能设 计 与 实现
根据 现场 工艺要 求和 生产需 求 ，利 用 Ｗｏ ｄｒ ａｅ ｎ ｅｗ ｒ 系统平 台软 件，完成 一个集成硬件平 台、网络系统 、系
２１ 基于 Ｗｏ ｄｒ ｒ 系统 平 台的配 置 ． ｎ ｅｗａｅ
系统 由组态数据库 ，自动化对象 运行 服务器 ，历 史 数 据库 ，Ｉ ／ Ｏ数据服务器 ，操作 员站 （ 可视化节点 ） ，工 程师站构成 ，系统配置 图如图 ２所示。
可视化节点 可视化节点
方案 中，选矿厂有破碎车间和磨浮车间两个车 间 ， 因此采用了两台 自动化对象运行服务器 ，分别运行两个 车 间内的对象 。
＿ｊ Ｉ ｌ
用 为一 体 ，包 括 生 产 工 艺 、 生 产 管 理 、设 备 管 理 、先 进
并将系统 中需要 监测和控制的 内容关联进去 ，形成 自动 化对象 。 自动化对象 建立好之后 ，部署到 自动化对象服 务器上运行 ，和 Ｉ ／ Ｏ数据服务器进行数据交互。 由于 Ｗｏ ｄｒ ａｅ系统平 台允 许将 自动 化对象部署 ｎ ｅｗ ｒ
制 系 统 的接 口。 图 ２ 系统 平 台配 置
操作 员站实现 的主要功能 ：工艺及设备参数显示和 设 定功能 ；历史趋势查询和分析 ；报警 和事件 的管理查 询 ；集中监控功 能 Ｊ 。 方案中，设置 了两 台操作员站 ，分别监控破碎车间 和磨浮车间 ，监控 图如图 ３ 所示 。
６ 工程设计 Ｅｇｎｅｉ ｅｉｎ ２ ｎ ｉ ｒｇＤ ｓ ｅ ｎ ｇ
可视化节点 可视化节点
工程师站
工Biblioteka Baidu师站
整个控制系统 。其多视 图可以让 开发人员从对象关系 、 工厂模型和部署视 图等不 同的角度 来查 看和配置系统 ， 迅速了解对系统 的改动会如何 影响各对 象之间的关系。
２２ 组 态数 据库 ．
组态服务器 的功能是整个系统组态和部署的核心节 点 ，存储了所有的配置信息 ，系统 的配置都要 通过组态 服务器 来完成。
２７ 历 史 数据库 ．
历史数据 库 中安装有 Ｗｏ ｄｒ ａｅ提供 的数据 库软 ｎ ｅｗ ｒ 件 Ｉｄ ｓ ｉ ＱＬＳ ｒｅ，负责 实 时收 集详 尽 的 生产 数 ｎ ｕｔａ Ｓ ｅｖｒ ｒｌ 据 ，以供工艺人员和管理者 进行查询分析 ，指导生产 。