西门子过程控制系统概述
PCS7系统描述_Smart
1系统配置技术概述及系统规格1.1PCS 7控制系统简介西门子公司PCS7过程控制系统是集DCS、SIS、PLC 以及远程IO为一体的新型全集成自动化控制系统。
具有分散控制、集中管理、控制装置和现场仪表全数字化、安装方便成本低和维护管理智能化等特点。
它代表了当今控制系统的发展方向。
我们根据标书的要求，采用西门子全集成过程控制系统PCS7、PROFIBUS DP现场总线、远程IO等组成先进的全集成、全数字化系统。
1.1.1.1控制系统的主要特点采用SIMATIC PCS 7的全集成自动化SIMATIC PCS 7过程控制系统是全集成自动化（TIA）的核心部件，为生产、过程和综合工业中所有领域实现统一的、符合客户要求的自动化，提供了独特的平台。
通过全集成自动化（TIA）理念，西门子为所有过程自动化应用在一个单一平台上提供了统一的自动化技术，从输入物流，包括生产流程或主要流程以及下游流程，直到输出物流。
由此促进了整个公司运作的优化，包括企业资源规划（ERP）级、制造执行系统（MES）级、过程控制级直到现场级。
SIMATIC PCS 7 不仅可以集成在生产现场的整个自动化解决方案中，实现主要过程的自动化，而且还可以通过基于PLC 或PC 的SIMATIC 部件，实现生产现场的辅助流程（例如罐装、包装）或输入/ 输出物流（例如原材料分配、贮存）的自动化。
全集成自动化的优点不仅在设计和工程阶段，而且在装配和调试阶段以及操作和维护阶段都表现不俗，尤其是统一的数据管理、通讯和组态。
统一的数据管理意味着所有软件组件都可访问一个公共数据库。
因此，在一个项目中，输入和修改在一点即可完成。
从而降低了工作量，避免了潜在的错误。
导入符号识别后，就可用于每个软件组件。
即使同时有几位技术人员操作同一项目，亦能确保数据的一致性。
在工程师站定义的参数也可传送到现场中的传感器、执行机构或驱动器。
从公司管理层直到现场层的统一通讯基于国际标准，例如工业以太网或PROFIBUS，并支持经由因特网的全球化信息流。
SIEMENS 新一代过程控制系统 PCS 7(中文版
产品样本 ·2003 年 7 月
SIMATIC PCS 7 实现全集成自动化的过程控制系统
通过全集成自动化 ® （TIA）理念，西门 子为所有过程自动化应用在一个单一平 台上提供了统一的自动化技术，从输入 物流，包括生产流程或主要流程以及下 游流程，直到输出物流。这种统一的自 动化技术更是促进了所有公司运作的优 化，包括企业资源规划 （ERP）级、管 理执行系统 （MES）级、过程控制级直 到现场级。
智能化现场设备既可以直接连接到 PROFIBUS，也可以连接到安装在远程 I/O 机架中的 HART 接口模板，并可冗余 配置。通过 PROFIBUS 现场总线，现场 设备可以直接连接应用于 Ex zones 0、1 或 2。 SIMATIC PCS 7 和智能化现场设 备之间的通讯更是基于国际标准和规 范，例如 IEC 61158。
籍以模块化的架构以及甄选的标准 SIMATIC 系列硬件和软件部件， SIMATIC PCS 7 可在工厂配置过程中灵活适配各种 客户要求和工厂规格，并可毫无问题地日 后加以扩展或重新组态，以改进生产能力 或工艺要求。 SIMATIC PCS 7 可适用于各 种规模的工厂：SIMATIC PCS 7 能够针对 具体工厂简单因对！
• 简单安全的过程控制
• 直观的操作和可视化
• 整个系统内的强大、快速、统一的工
程规划
• 整个系统内的在线修改
• 在各个层级的系统开放性
• 灵活性和可扩展性
• 在各个层级的冗余性
• 故障安全自动化解决方案
• 全面的现场总线集成
• 用于批量的灵活解决方案 • 直接集成到 IT 环境中
面向未来
SIMATIC PCS 7 基于全集成自动化系列 的模块化硬件和软件部件，相互之间可 以完美协同。并可进行无缝扩展和改 进，通过采用长期稳定性的接口，只需 少许费用，即可面向未来需求。这就意 味着该系统可以实现用户的长期投资保 护，不管创新速度有多快，产品寿命周 期有多短。
(1讲)自动控制、西门子DCS系统、操作方式概述
补水电磁阀根据液 位联锁进行“自动 模式”开关
两台上水泵“自 动模式”循环启 动
排污设备“自动模式” 下根据排污步骤排污
对于报警的处理步骤
DCS系统报警分类： 1：系统报警：操作站，控制站，网络，等设备进行实时检测； 2：过程报警：按照工艺指标对生产过程数据的异常发出的报警； 组显示 显示带有报警源的图片。组显示应当使操作员能够直接从总视图 跳到所有层次级别都组合在一起的显示中。也应当使操作员能够 直接从总视图跳到发生警报的显示中。组显示中各个不同的图标 代表不同的含义，具体如下： A（红底白字），过程值报警。 W（黄底黑字），过程值警告。 S（黑底黄字），系统错误。 O（紫底白字），操作员提示信息。 X（灰底白字），禁用消息。
五、S7-400H硬件冗余
S7-400H是西门子提供的冗余系统，为双机架 硬件级热备产品，主从两个机架，两套完整独 立的系统。两套机架上的热备单元通过光纤通 讯。可能通过它的冗余功能，实现减少因故障 或错误而导致的生产损失。
冗余系统的目的：停车成本越高，越值得采用冗余系统。 SIMATIC H系统的优点：处理贵重原料，停车或不合格产品成 本昂贵，系统瘫痪导致重新开车费用高，无需操作人员的场合
有毒有害气体报警仪报警处置方法
目的: 在发生有毒有害气体泄露报警及时进行处置，增强职工应对处 置能力，确保人身安全，保护厂区的财产安全。 •岗位工接到有毒有害气体报警器报警后，及时通知煤防站以及班 长安全管理人员。 •煤防站、电仪车间、当班班长及安全管理人员当接到有毒有害气 体报警器报警的信息后，应尽快赶到现场进行处理。 •岗位工配合煤防站确定是否该区域内有泄露现象，并上报安全管 理人员。 •遇到有毒有害气体事发工段时开启防爆排风扇。同时，要谨慎行 事，必须携带相关的防护器具，在事发现场不得使用电话，进入 泄露区必须关闭手机，禁止携带明火。 •岗位工煤防站对泄露位置进行查找，并配合电仪现场人员进行检 查维修处理。 •如有发现不适者，应小心妥善处理，等待救护人员抵达现场。 •泄露要查明原因，并进行记录和存档。
PCS7-SMPT 实验指导
第一章 PCS7介绍西门子PCS7是一个过程控制系统，是完全无缝集成的自动化解决方案，可以应用于所有工业领域，包括过程工业、制造工业以及工业所涉及的所有制造和过程自动化产品。
PCS7是带有典型过程组态特征的全集成系统，具有许多自动功能，可协助用户快捷方便地创建项目。
一、PCS 7组成PCS7基于标准的SIMATIC硬件和软件组件构成。
1．PCS7硬件（1）工程师站（Engineer Station，ES）ES是指在其上安装了用于组态PCS7项目的PCS7工程软件的PC。
PCS7工程全部在ES完成。
用于控制被控对象的程序都在ES中创建，然后将其下载到AS的CPU中，CPU 执行所加载的程序并显示过程值，通过CP443-1加载程序。
利用ES，可以组态并下载PCS7的所有系统组件：OS、AS、中央和分布式I/O。
（2）操作员站（Operator Station，OS）OS是指用于在过程模式下操作和监视PCS7项目的PC。
工厂操作员在运行期间从OS 监控工厂。
将OS连接到工厂总线（Plant Bus），以与AS之间进行所需的数据通讯。
AS通过CP443-1与OS连接。
在PCS7系统中，PC用于ES、OS等，PCS7将这些站统称为PC站。
（3）自动化系统（Automation System，AS）AS是指由CPU、通讯处理器以及电源组成的硬件系统。
AS从已连接的I/O（集中式和分布式）中采集和处理过程标签，并向过程输出控制信息和设定值。
AS向OS提供用于可视化的数据。
AS识别操作员输入并将其返回到过程。
PCS7 AS只能使用S7-400系列CPU。
（4）总线（Bus）PCS7中，AS、OS和ES组件相互之间通过总线系统（工业以太网）进行通讯。
在PCS7工厂中，此总线被分为终端总线（Terminal Bus，T-bus）和工厂总线（Plant Bus，P-bus）两部分。
OS和ES、OS和OS之间的通讯通过T-bus进行。
SIMATIC_PCS_7过程控制系统
SIMA TIC PCS 7应用于所有工业领域的过程控制系统点击看大图西门子PCS 7系统是完全无缝集成的自动化解决方案。
可以应用于所有工业领域,包括过程工业，制造工业，混合工业以及工业所涉及的所有制造和过程自动化产品。
作为先进的过程控制系统，SIMATIC PCS7 形成了一个带有典型过程组态特征的全集成系统。
SIMATIC PCS 7 -西门子过程控制系统之特点∙基于标准的SIMATIC软件和硬件组件∙先进的分布式客户机/服务器架构∙可伸缩性强，从小型实验室系统，到具有高达60，000个过程对象的大型工厂∙可用于连续和批处理应用∙可用于所有工业领域：过程、制造以及混合工业∙强大的HMI系统，带有集成的基于SQL服务器的归档系统∙基于IEC 61131 的集中式，工厂范围内的工程系统∙通过现场总线PROFIBUS，现场设备和驱动系统均可很灵活和容易的集成∙无缝集成的安全系统，通过TüV*验证的可满足AK6/SIL3∙在同一个可编程控制器中可以混合运行标准和故障安全相结合的形式，高可用性和故障安全相结合的形式∙可在所有层级实现冗余，提高可用性∙符合ISA S 88.01 和FDA 21 CFR Part 11规范的模块化批处理系统SIMA TIC BA TCH∙通过SIMATIC IT架构实现MES/ERP层级的接口比过程化自动市场要求做得更加完美——SIMATIC PCS 7 ——一个真正的现代DCS系统HMI∙具有多用户能力的HMI组件∙大容量架构∙客户机-服务器结构∙冗余∙在线修改AS, I/O 模块, I/O∙热插拔（运行中插入和拔出模块）∙运行中可进行扩展/ 修改∙用于危险区域的I/O 模块∙冗余（控制器、模块和PROFIBUS）∙集成的故障安全技术∙智能现场设备/驱动设备的集成通讯∙快速以太网和PROFIBUS DP/PA∙光纤交换技术∙冗余（系统总线和现场总线）∙在线扩展工程∙集中式工程工具，简单易用，通用操作∙批量工程，具有导入／导出功能∙应用图形化和面向PLT的工具进行全面、有效的工程∙集成的SIMATIC PDM软件对智能现场设备进行集中参数化∙软件模拟和测试∙修改跟踪功能∙分布式、并行工程功能Batch∙配方与单元和设备无关∙层级配方，符合ISA S88.01∙从小型工厂到超大型工厂，灵活伸缩－单用户系统或客户机-服务器结构∙冗余性∙符合21 CFR Part 11 规范，查账索引，路径保护，电子签名∙紧密集成在HMI和工程系统中产品部门：AS 所属行业：城市工业水处理工程来源：SIAS工程概述：该工程设计规模为日处理污水50万吨, 主要收集某市区的城市污水及某县极大部分的工业废水和生活污水。
西门子 过程控制系统 SIMATIC PCS 7 说明书
1-2相关产品目录信息和培训 ITC SIMATIC PCS 7SIMATIC PCS 7 过程控制系统附加程序订货号：E86060-W4678-A120-A3-7600STPCS7.A自动化和驱动技术 订货号：印刷版：E86060-K6850-A101-B4光盘版：E86060-D6850-A100-B9-7400SIMATIC全集成自动化部件订货号：E86060-K4670-A111-A8-7600 ST 70自动化部件订货号：E86060-D4001-A100-B8-7600 CA 01SIMATIC HMI 人机界面系统订货号：E86060-K4680-A101-B1-7600 ST 80A&D Mall网址：www.siemens.de/automation/mallSIMATIC NET工业通讯和现场设备订货号：E86060-K6710-A101-B3-7600 IK PITELEPERM M 自动化系统 AS 488/TM订货号：E86060-W3812-A100-A3-7600 PLT 112过程自动化现场仪表订货号：E86060-K6201-A101-A3-7600FI 01商标该产品目录中所有带有“®”的名称均为西门子公司的注册商标。
该产品目录中的其它名称可能是商标，若由第三方用于其目的，可能会侵犯所有人的权益。
所有以英制（英寸）表示的数据只根据“计量单位法”用于出口。
1-2过程控制系统SIMATIC PCS 7产品目录ST PCS 7・2003年10月取代：产品目录ST PCS 7・2003 年 5 月该产品目录中所及产品也包含在光盘版产品目录CA 01 中订货号：E86060-D4001-A100-B9-7600请与当地的西门子代表处联系西门子公司版权所有 © 2003本产品目录中所及产品和系统均根据DQS 认证的质量管理体系（证书号：1323-03）生产，符合标准 DIN ENISO 9001。
西门子控制系统介绍
SIMATIC S7-400 CPU –满足不同性能的要求
CPU
– 性能指标简表 – CPU的作用 – 通讯
SIMATIC S7-400 CPU 一览
CPU 412-1 CPU 413-1 CPU 414-1 CPU 416-1
指示灯 存储卡
CPU 412-2DP CPU 414-2DP CPU 416-2DP
CPU
●
●●
CP
●
●
●●
发送 IM
●
●●
接收 IM
●
●
●
SIMATIC S7-400的电源模块
• 电源模块的特点：
• 采用封闭结构的模块设计，安装在底板上。 • 插入式的AC/DC供电连接。 • 保护级别：IP20。 • 两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。 • 监视两个输出电压，如其中一个发生故障，该
*via ET200M
SIMATIC S7-400的模拟量模块
模拟量输入
模拟量输出
电压范围 +/- 80 mV...10V
+/-10V,0～10V
电流范围 +/- 20mA,4 ～ 20mA +/- 20mA,4 ～ 20mA
点数/块
8,16
8
传感器 (包括线性化)
Pt100,Pt1000,Ni100, TC：B,R,S,T,E,J,K, N,U,L
• CPU中运行的程序：
1. 操作系统 2. 用户程序
SIMATIC S7-400ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCPU的作用
• 操作系统的任务：
✓ 处理CPU再启动。 ✓ 刷新过程映象的输入部分及将输出部分送出。 ✓ 执行用户程序。 ✓ 检测中断并执行中断程序。 ✓ 检测并处理错误。 ✓ 管理内存。 ✓ 与操作员站、工程师站及其它设备通讯。
PCS7学习经验(高端培训)
在一个单一的显示器上显示
系统总线
控制器
根据工厂结构,灵活的适用的OS层 (例如: 每个工厂区/过程单元 1个服务器 ) 通过分散的数据库,增强有效性 几个系统区的同时操作.
六、PCS7软件的安装（以PCS7 V7.1为例）：
1、安装软件准备 1.1安装 PCS 7 V7.1 软件的操作系统要求:
二、PCS7过程控制系统具备了以下几个方 面的特点 ：
○ 高度的可靠性和稳定性 ○ 高速度，大容量的控制器 ○ 客户/服务器的结构 ○ 集中的，从上到下的组态方式 ○ 能灵活、可靠地嫁接于老系统 ○ 集中的，友好的人机界面 ○ 含有配方功能的批量处理包 ○ 开放的结构，可以同管理级进行通讯 ○ 同现场总线技术溶为一体
● Windows XP Embedded Standard 2009 ● Windows XP Professional SP3 (32Bit)
● Windows Server 2003 SP2 Standard Edition (32Bit) ● Windows Server 2003 R2 SP2 Standard Edition (32Bit) ● Windows 7 Ultimate SP1 (32Bit) ● Windows 7 Ultimate SP1 (64Bit)
工程师培训资料
• 标题：PCS7学习经验（高端培训） • 培训人：xx
一、PCS7概述：
PCS7是西门子的DCS系统，基于过程自动化，从传感器、执行器到控制器， 再到上位机，自下而上形成完整的TIA（全集成自动化）架构。主要包括Step7、 CFC、SFC、SimaticNet和WinCC以及PDM等软件，组态对象选用S7-400高端CPU （CPU41X）。PCS7并不等同于Step7+WinCC，PCS7中的OS中的很多模板和画面都 是在Step7中用CFC和SFC自动生成的，变量记录和报警记录也都是由Step7中编 译传送到WinCC中去的，并不需要象使用普通WinCC那样手动组态画面、变量记 录和报警记录 。
西门子pcs7是dcs系统吗
西门子pcs7是dcs系统吗西门子PCS 7系统是完全无缝集成的自动化解决方案。
可以应用于所有工业领域，包括过程工业，制造工业，混合工业以及工业所涉及的所有制造和过程自动化产品。
作为先进的过程控制系统，SIMATIC PCS7 形成了一个带有典型过程组态特征。
PCS7是西门子的DCS系统，基于过程自动化，从传感器、执行器到控制器，再到上位机，自下而上形成完整的TIA（全集成自动化）架构。
主要包括Step7、CFC、SFC、SimaTIc Net 和WinCC以及PDM等软件，组态对象选用S7-400高端CPU，一般应用于钢铁和石化等行业。
PCS7并不等同于Step7+WinCC，PCS7中的OS中的很多模板和画面都是在Step7中用CFC 和SFC自动生成的，变量记录和报警记录也都是由Step7中编译传送到WinCC中去的，并不需要象使用普通WinCC那样手动组态画面、变量记录和报警记录。
西门子没有专门做的DCS，不过从功能的角度来讲，PCS7 跟DCS没有多大的差异。
DCS =离散控制系统PCS=过程控制系统PCS7也可以设置远程IO子站，然后用ProBUS总线数据传输到CPU处理。
PCS跟DCS不同，PCS是采用智能设备、利用总线通讯方式的集中控制系统，但是有时候控制核心并不在控制室内，例如PLC等。
1、S7DCS和什么传统意义上的DCS没有什么区别，仔细揣摩一下DCS英文意思，你就知道只要用控制单元通过某种通信方式组网，形成分布式控制系统，就是DCS；2、用PLC、通讯链路、人机界面等要素搭建起来的系统符合DCS定义规范，完全可称之为DCS，比如Wincc+s7+profibus+HMI即PCS7。
3、果你愿意，可以用任何厂家的PLC做成你自己的DCS；4、但是PLC搭建成的DCS有时考虑控制器冗余问题，GE90-30/70，S7-300/400，QUNTUM 等都可以作控制器冗余，但费用很令人头痛，我看关键回路还是考虑用手操备份比较心安；5、和利时、浙大中空的DCS有一定的冗余措施，但两家企业的业务员到外面经常鼓吹给。
西门子的SIMATICPCS7系统
西门子的SIMATIC PCS 7系统德国西门子公司的SIMA TIC PCS 7 — 全集成自动化的过程控制系统，通过全集成自动化®（TIA ），实现了基于单一平台提供用于所有过程自动化应用的统一自动化技术的目标，从输入物流，到生产或主要流程以及辅助流程，直到输出物流。
这种统一的自动化技术还可用于优化一个企业的所有业务流程，从企业资源计划（ERP ）级，到管理执行系统（MES ）级和过程控制级，直到现场级。
通过将自动化平台连接到 IT 环境，可以将过程数据在整个公司范围内应用于设备运行、生产流程以及商务流程的评价、规划、协同和优化。
同时，还可满足全球化公司的分布式生产的地域要求。
1. 系统结构SIMA TIC PCS 7 的内部通讯采用 SIMA TIC NET 网络部件。
基于全球标准，采用开放性的通讯理念，可保证工厂中所有层级和位置的可靠数据传送。
所有 SIMA TIC NET 产品都专为工业应用开发，适合用于所有工业领域和工厂。
网络部件可满足最高的应用要求，尤其是易遭受外部影响的应用领域，例如：• 电磁场干扰，• 腐蚀性液体和气体，• 有爆炸危险的场合，• 具有较高污染或机械振动的场合。
SIMA TIC NET 总线更是实现了所有系统部件之间的统一、无故障通讯：• 工程师站和操作员站• 自动化系统，I/O 和现场部件。
SIMASTIC NET 系统是一个典型的的工厂自动化系统，具有三级网络结构如图所示：现场设备层网络，单元层网络及管理层网络。
（1）现场设备层现场设备层的主要功能是连接现场设备，例如分布式I/O 、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制。
主站（PLC 、PC 或其他控制器）负Profibus AS-i图2-23 SIMASTIC NET 结构图Profibus责总线通信管理及与从站的通信。
总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。
西门子 过程控制系统 SIMATIC PCS 7 技术手册
03. 2009SIMATIC PCS 7SIMATIC PCS 7 —助您超越极限！最新版 SIMATIC PCS 7 V7.0 是国际上居于领先地位的过程控制系统之一，具有丰富多样的功能，应用灵活且性能强大，可用来实现创新解决方案，应对过程工业领域的特殊挑战。
SIMATIC PCS 7 的系列功能和应用范围远远超出了典型过程控制系统的极限，可为您带来意想不到的可能和众多崭新的前景。
SIMATIC PCS 7 可以无缝嵌入到西门子的全集成自动化系统（TIA）中，充分利用适用于工业自动化所有层次级别（从企业管理层、控制层直至现场层）且能够完美配合的产品、系统和解决方案。
根据客户的具体要求，在制造业、过程工业以及混合型行业等所有行业完成自动化控制任务。
2系列产品和系统的通用性以及以此为基础的解决方案所具有的主要优点就在于：能够利用共同的硬件、工程和管理工具，实现连续过程和间歇过程、快速精确的控制流程以及集成安全功能的自动化。
所有组件之间均能完美配合，从而确保您能够始终以最高质量进行生产。
七大优势系统优点SIMATIC PCS 7 是具有卓越系统特性和独特可升级结构的通用过程控制系统，它将灵活的模块化冗余技术以及统一的数据管理、通讯和组态等强大的性能组合在一起，是以经济、高效的方式组建和运行控制技术工厂的理想基础。
SIMATIC PCS 7 还具有常规过程控制系统所不具备的优点。
它具有灵活的系统结构，可以随时根据要求通过无缝集成附加功能的方式扩展控制技术功能，例如可用于批次过程自动化、物料传送控制、资产管理、安全应用、过程数据分析/管理或 MES 任务。
选用 SIMATIC PCS 7 的七大优势：• 可通过集成方式降低总运行成本（总拥有成本）• 具有卓越的性能与品质，可进行高效工程，同时具有极高的可靠性和可用性• 具有灵活性和可升级性—从小型实验室系统，直至大型工厂网络均可使用• 可以对自有系统和第三方系统逐步进行现代化改造，因此可保护投资安全• 安全和防范—集成安全技术以及丰富的 IT 安全功能，使人身、环境、过程以及工厂的安全得到可靠保护• 持续不断的技术创新—源自全球居于领先地位的自动化技术供应商• 遍布全球的专家网络—可通过遍布全球的专家与授权合作伙伴网络提供本地化服务和技术支持4通过集成方式降低总运行成本可以水平集成在全集成自动化系统中西门子的全集成自动化系统（TIA）是能将适合于工业自动化所有层次的产品、系统和解决方案进行完美协调后无缝集成在一起的平台。
西门子过程控制系统概述
西门子过程控制系统概述西门子过程控制系统概述摘要本文以鞍钢1450冷连轧工程为例，主要介绍西门子过程控制系统的基本技术极其在冷连轧项目中的应用。
关键词过程控制系统 CORBA1 前言一个完整的过程控制自动化系统主要由以下几个部分组成：自动化仪表、工艺及数学模型、执行机构、计算机系统的构成。
冷连轧重要的自动化仪表主要测厚仪、板型仪、测速仪、压力计、张力测量仪等。
主要的工艺和数学模型有轧制力模型、前滑模型、负荷最优分配模型、厚度模型、板形模型、张力模型等。
先进的执行机构大量使用，大功率传动系统普遍采用交－交、交－直－交变频和直流传动，小功率辅助系统（如张力辊）主要采用变频调速，位置执行机构大量采用液压伺服传动。
而计算机系统普遍采用大型分布式计算机控制系统。
这样，大量新工艺、新设备以及高端计算机控制系统的采用，使得带钢冷冷轧的生产质量和效率大大提高，为钢铁企业带来巨大的经济效益。
1450冷连轧生产线的控制系统采用德国西门子公司的先进技术。
过程控制系统（二级）使用基于CORBA规范的SUBSYS系统。
CORBA（Common Object Request Broker Architecture公共对象请求代理体系结构）是由OMG组织制订的一种标准的面向对象应用程序体系规范，二级进程间的通讯信息传递是通过SUBSYS实现。
二级进程的源程序代码大部分用标准C语言编写，极少部分用C++语言编写。
数据存储采用ORACLE 10g数据库管理技术。
西门子过程自动化控制系统分为两部分:控制部分和非控制部分。
控制部分主要是有关轧制模型的控制，包括轧制策略、继承、模式自适应、设定值计算、神经网络训练、换辊、标定、轧辊温度和磨损模型等。
非控制部分主要完成二级与一级、酸洗二级、HMI等通讯的接口功能，主要包括物料跟踪、信号处理器、线协调、设定值下发、测量值获取、测量值处理等。
二级主要进程简要说明：（1）mtrSnd、mtrRcv：这两个进程主要完成与一级MTR（一级的物料跟踪）的通讯功能，mtrSnd向MTR发送电文，mtrRcv接收从MTR传过来的电文。
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西门子过程控制系统概述
摘要本文以鞍钢1450冷连轧工程为例，主要介绍西门子过程控制系统的基本技术极其在冷连轧项目中的应用。
关键词过程控制系统 CORBA
1 前言
一个完整的过程控制自动化系统主要由以下几个部分组成：自动化仪表、工艺及数学模型、执行机构、计算机系统的构成。
冷连轧重要的自动化仪表主要测厚仪、板型仪、测速仪、压力计、张力测量仪等。
主要的工艺和数学模型有轧制力模型、前滑模型、负荷最优分配模型、厚度模型、板形模型、张力模型等。
先进的执行机构大量使用，大功率传动系统普遍采用交－交、交－直－交变频和直流传动，小功率辅助系统（如张力辊）主要采用变频调速，位置执行机构大量采用液压伺服传动。
而计算机系统普遍采用大型分布式计算机控制系统。
这样，大量新工艺、新设备以及高端计算机控制系统的采用，使得带钢冷冷轧的生产质量和效率大大提高，为钢铁企业带来巨大的经济效益。
1450冷连轧生产线的控制系统采用德国西门子公司的先进技术。
过程控制系统（二级）使用基于CORBA规范的SUBSYS系统。
CORBA（Common Object Request Broker Architecture公共对象请求代理体系结构）是由OMG组织制订的一种标准的面向对象应用程序体系规范，二级进程间的通讯信息传递是通过SUBSYS实现。
二级进程的源程序代码大部分用标准C语言编写，极少部分用C++语言编写。
数据存储采用ORACLE 10g数据库管理技术。
西门子过程自动化控制系统分为两部分:控制部分和非控制部分。
控制部分主要是有关轧制模型的控制，包括轧制策略、继承、模式自适应、设定值计算、神经网络训练、换辊、标定、轧辊温度和磨损模型等。
非控制部分主要完成二级与一级、酸洗二级、HMI等通讯的接口功能，主要包括物料跟踪、信号处理器、线协调、设定值下发、测量值获取、测量值处理等。
二级主要进程简要说明：
（1） mtrSnd、mtrRcv：这两个进程主要完成与一级MTR（一级的物料跟踪）的通讯功能，mtrSnd向MTR发送电文，mtrRcv接收从MTR传过来的电文。
（2） sdh_process、sdh_exit：sdh_process是下发轧机设定值；sdh_exit 是下发出口设定值。
（3） stm、adp：stm采集机架的标定值；adp采集机架实际测量值。
（4） lco（线协调）：用于和一级线协调的通讯，协调整条线正常运行。
（5）pa_nc_sh（信号处理器）：信号处理器负责一、二级间的接口，所有从一级来的电文都要经过信号处理器处理，再发给各个进程。
（6） pa_nc_mt（物料跟踪）：物料跟踪连续记录所有生产线上带钢或钢卷的变化和处理的所有信息，为各个进程提供当前的卷数据。
（7） pa_nc_st、pa_nc_st--bg（设定值下发）：pa_nc_st将预计算和后计算的设定值下发给一级；pa_nc_st--bg是pa_nc_st的后台程序，主要完成对数据库的操作。
（8） pa_nc_tx(测量值采集)：循环接收从轧机的测量位置检测的实际值和信号，存储到共享内存中为测量值处理提供源数据。
（9） pa_nc_ty(测量值处理)：对实际测量值进行求平均值、最大值、最小值、标准公差等。
模式自适应和轧辊温度与磨损模型中将用到这些数据。
（10） pa_nc_sz（停机处理）：实时检测轧制线上的带钢速度，以便发现停机事件及其持续时间。
当带钢的速度小于速度最小极限时，停机事件开始，当速度又大于速度最小值时，停机事件结束。
停机类型和原因保存到数据库中，并向3级发送停机日志。
（11） Instance Broker 、ComServRec:这两个进程负责Forms应用程序和二级进程之间的通讯。
ComServRec经过Instance Broker从一个Oracle Pipe 接受消息，并将数据转化为正确的Corba请求，并发出请求，然后将请求的应答转化为Oracle Pipe消息，再通过Instance Broker发给Forms应用程序。
（12） pa_sc_rs（轧制策略）：轧制策略的任务是为设定值计算提供数据。
数据来源于物料跟踪的请求、神经元网络数据、技术数据。
（13） pa_sc_pc（设定值计算）：设定值计算包括预计算和后计算。
根据轧制策略提供的数据计算出设定值并传给设定值下发进程（pa_nc_st），再由其下发到一级。
（14）pa_sc_nn（神经元网络训练）：在轧制中收集测量值，确定修定值。
神经元网络的修正参数在自适应过程中得到训练。
通过测量值来调整设定值，以获得最优的轧制模型。
2基本术语
过程自动化控制中定义的钢卷结构如图1:
logical coil 2
physical coil
logical coil 1logical coil 2
图1 钢卷结构
物理卷（Physical coil）:酸洗之前由3级下发产品计划的钢卷（热轧卷），它代表实际的钢卷。
逻辑卷（Logical coil）:物理卷的一部分，拥有自己的物料信息如厚度、宽度、外形等。
逻辑卷用焊缝分开。
带钢（Strip）:一条带钢包含产品生产所需的数据和设定值信息。
设定值包含简要的出口值，如出口厚度，出口长度，剪边宽度等。
一个物理卷最多可分为4个逻辑卷，一个逻辑卷最多分成3条带钢。
对鞍钢而言，一个物理卷对应一个逻辑卷，一个逻辑卷最多可分为3条带钢。
最基本要求:一个物理卷至少由一个逻辑卷和一条带钢组成。
即：一个物理卷 = 一个逻辑卷 = 一条带钢
完整的主数据包括物理卷数据, 逻辑卷数据,带钢数据,合金含量, 热轧卷缺陷数据等。
主数据由三级计算机发给过程计算机，并根据以上的分割原则在二级数据库中进修改。
三级计算机将生产计划卷数据（包括物理卷数据，逻辑卷数据，带钢
数据和合金含量等）通过三级和二级间的适配器（A3进程）发给二级计算机，二级将接收的数据保存到数据库中的物料信息表中（ME，MES表等）。
三级向二级下发主数据的过程如图2：
ANGANG PL/TCM
图2 三级向二级传送主数据
3 内部数据管理
物料单元－Material Unit (ME)
物料单元（ME）中记录要生产的物理卷的信息。
ME的产生－Creator of ME (ME_CREATOR)
PP表示物理卷，XY表示逻辑卷，XV表示带钢，BT表示分卷.
ME状态－State of ME (MES)
物料实体状态表示物料在一段特定时间内的属性，尤其是在处理时的状态。
如果物料处理完后就会产生一个新的状态。
状态包括实际状态和设定状态。
数据库中物料单元的结构（ME表）
所有的物料单元都是在ME表中有记录。
当物料离开称重机后，物料跟踪会在数据库中创建一条出口成品卷数据记录。
物料跟踪根据实际的工作状态来更新实际状态编号（cur_mes_id）。
物料单元的属性（表MES）
对于每一个物料卷、逻辑卷都会在表MES中有一条记录。
对于每一条带钢和物料状态在表MES中也会被创建一条记录。
mes_id =0表示带钢在入口, mes_id =1表示带钢在酸洗, mes_id =2表示带钢在轧机。