XX项目调试大纲

XX项目调试大纲

第一节计算机控制系统调试方案

一、调试目的

根据“先进、可靠、实用”的原则，采用“分散控制、集中管理”的模式。系统按照XX水质净化厂工艺特点将整个生产过程划分为不同的控制单元，利用网络通讯实现信息和资源的共享，具有灵活的控制能力，极高的系统可靠性和方便灵活的扩展能力。系统设计从工艺流程出发，实现对设备的自动控制，中央监控计算机对生产过程中的信息进行统计、分析、处理、报表打印输出等，工厂信息化管理系统完成生产信息管理、设备运行管理、设备维修维护管理、日常管理等工作。

自动控制系统由处于现场就地控制装置与过程检测仪表之上的厂级控制中心和现场区域控制分站，通过有线网络连接，组成的SCADA（数据采集与监控）系统，完成全厂工艺流程所必需的数据采集，顺序控制，时间控制，位置控制，过程调节及上位机监视功能。在满足工艺流程的要求之外，还能保证工厂的安全生产，提高生产管理水平。

主控制室和现场区域控制分站各有分工，既能独立工作，又能在统一指挥下协调工作，现场控制分站能脱离控制中心独立运行。

控制系统软件分为现场控制级、现场操作系统和生产管理级三层架构。生产管理级安装在中央控制室内，由四台上位机（互为热备）监控全厂设备运行，另外，现场PLC控制站负责采集、控制过程参数，并通过高速实时数据通讯总线与中央控制室、现场操作站进行数据通讯。

计算机数据采集及监控系统构成一个集中监视、分散控制的、具有开放性、实时多任务的控制系统。当上位监视设备因故障不能使用时，现场各控制设备还可以继续工作，而对整个工艺过程没有影响。它的主要构成设备有：现场控制站、上位监控计算机及数据通讯网络。

为直观了解水质净化厂全厂工况，还在中控室内设置集中视频系统，用以显示全厂工艺主流程、主要工艺设备的运行状态等。

二、控制系统的说明

本自动化工程拟实现对整个生产过程进行全自动控制和系统主要参数的在线监测。采用基于工业现场总线PROFIBUS的分布式现场总线I/O系统和工业以太网相结合的方式。各分控制和控制室采用100M工业光纤冗余以太网环网通讯。以各分区为单位设立分控站，配置PLC连接底层I/O智能仪表和设备，监控分站范围内的仪表设备的运行及生产过程。并负责与厂级上位机的通信。分控站的底层采用分布式智能I/O系统，通过PROFIBUS现场总线连接到现场的设备或仪表。

根据设计院提供的自控系统配置图，在此项目中，在硬件上，控制系统分为MCC设备现场控制级、PLC控制级和生产管理级、信息管理层四层硬件架构。生产管理级安装在中央控制室内，由四上位机（互为热备）监控全厂设备运行，PLC通过光纤以太环网与中控室计算机、各现场操作站连接，实现对工厂运行情况的监控；PLC与各现场检测仪表以PROFIBUS-DP/PA或者MODUBS现场总线相联，以实现各工段的仪表的检测与工艺的监控。

计算机数据采集及监控系统构成一个集中监视、分散控制的、具有开放性、实时多任务的控制系统。当上位监视设备因故障不能使用时，现场各控制设备还可以继续工作，而对整个工艺过程没有影响。同时各现场仪器仪表通过现场各线的方式与各工段PLC分站进行通讯，保证了工艺数据的实时传输，而且减少了通讯布线，节省了电缆成本，而且简化的系统的结构，使系统集成程度大提高，可以实时的诊断各仪的运行状态，方便的日后的保运及检维修。控制系统的主要构成设备有：现场控制PLC站、现场检测及分析仪器仪表,上位监控计算机、触摸屏及以太网通讯网络。

（一）系统硬件配置

系统由工业监控管理层、现场操作层、PLC现场自动控制层、设备现场控制层（MCC，BA）组成，在网络结构上，系统由以太网组成网络架构。

1、计算机监控管理层

如系统配置图所示，在中控室配置4台监控管理计算机作为操作员站，同时设有一视频服务器，网络摄像机通过以太网与服务器联接，净水厂共设置五个现场分控站，分别为水源泵房分控站LCU1(由第三方设计)，加药间分控站LCU2(下挂排泥阀控制单元ECU201,排泥机控制单元ECU202及智能设备和仪表)、滤池分控制LCU3(下挂滤格控制单元ECU301-ECU306及智能设备和仪表)、供水泵房分控站LCU4(下挂智能设备和仪表)、脱水机房分控制长LCU5（下挂职能设备和仪表，各分控站负责其单体内及附属区域设备及仪表的监控I/O清单详见各单体自控图纸）。

监控管理计算机互为热备，其硬件配置和软件配置相同，既是监控系统的操作站，工控服务器是监控制管理主机，生产信息管理中心，同时也是系统数据存储中心。

2、 PLC现场控制层

中控室需要对所有系统的运行工艺参数进行监控，并根据整个系统的状态参数进行分析判断，得出最佳的工艺控制参数，下传到这些PLC执行。

三、控制系统的功能

前面已经提到，控制系统按控制功能来分，可分为如下三级控制：

（1）第一级：就地控制箱（MCC）

（2）第二级：现场控制站（PLC）

（3）第三级：中央控制室（CCR）

按设备的控制方式来分，可分为如下三种控制方式：

（4）现场手动控制。

（5）计算机远程手动控制，通过计算机上的操作画面的控制软键进行设备启停操作。

（6）PLC自动控制，按事先编好的控制程序完成联动控制及自动化过程控制。

1、设备就地控制箱（第一级）

所有设备均有现场控制箱，当“控制模式”选择开关置于“LOCAL”位置，操作员可利用控制盘上的启/停按钮设备的“运行”和“停止”，这种操作级别最高（第一级），独立于“计算机”控制及“PLC”控制之外。现场控制模式主要用于设备维护及设备调试阶段，此时的设备保护由“硬连锁”完成，软件连锁将不起作用。

2、现场控制站（PLC）（第二级）

主要完成信息的采集、设备的联动控制、生产过程自动控制。

3、中央控制室（CCR）（第三级）及现场触摸屏操作面板

中央控制室（CCR）设有4台工业监控计算机，可通过它们监视过程参数的变化、监视设备运行状态及故障状态、设定参数、生成报表，并以曲线及流程图的形式显示。4台上位机功能相同，互为备用（热备）。另设打印机，可打印所需的技术文件，也可随时打印各种报表，所有报表采用中文形式。其报表的格式，用户根据实际需求可以自由定义。

整个控制系统通过两层网络实现联网控制，设备层主要采用现场总线联网，控制层主要采用工业以太网联网控制。控制系统配备一台专用数据服务器和一台用IPC的视频服务器。

设备现场在线仪表主要采用ProfiBus总线, PLC、IPC、服务器和摄像头采用工业以太网，其中PLC至中控室之间采用能自动切换的两路光纤网络，整个工业以太网采用放射形网络拓扑结构。系统具有与总厂管控一体化系统通讯的光纤通讯接口

中控站是由4台工业PC监控站、不间断电源、工业自动化系统监控软件和应用软件所组成。中控室与PLC分控站的数据通讯采用冗余环网通讯，监控软件采用的三维利空的监