基于PCS7的皮带输送自定义功能块设计及其实现

　　【论文摘要】随着企业生产对控制系统的进一步要求，该工程目前正在完善皮带自动纠偏、防撕裂、皮带机断带保护、关键设备和重要区域视频监控等功能，为下一步 实现真正的无人值守功能提供现场控制层的技术基础保障。本文以某铝业原料基地皮带输送系统为工艺对象，应用SIEMENS SIMATIC PCS7的功能，采用逻辑控制自定义功能块形式，提出了一种基于全集成自动化思想，适用于分散逻辑控制、面向类工艺对象的DCS实现方法。
　　【论文关键词】皮带流程 面向对象 自定义功能块 PCS7 DCS
　　1 概述
　　无人值守一直是众多工矿企业追求的目标，尤其是在作业环境较恶劣的原材料输配送工艺段。因此，在控制系统中如何提升皮带输送工序的快速准确运输、减员增效以及保障人员和设备安全运行就成了一个关键因素。
　　本文以某铝业原料堆取场为工艺对象，在西门子PCS7控制系统基础上，借助PCS7系统配置灵活、易于扩展、面向工艺对象编程等技术特点 [1]，采用自定义功能块编程技术，结合皮带设备要求快速稳定的工艺需求，采用底层LAD自定义编程与DCS可视化操作界面相融合，提出了一套适合于皮带 输送流程的实现方法并应用于实际工程现场。
　　2 系统结构
　　2.1工艺需求
　　某大型铝业原料堆场包括三十三条工业皮带输送设备、两台堆料机、三台取料机、八台电动正三通溜子、六台电动推杆组成的四组三通和四通分料口。 根据工艺对物料输送走向的区分，一共分为三十二个流程（进料十二个、出料二十个）。工艺要求所有流程内的所有设备不但能实现远程单体操作，还需要实现设备 组成的流程之间能实现顺启、顺停、急停、就地操作、检修锁定流程、流程之间的互锁、安全语音报警等监控功能。图1是该系统其中一个出料输送流程。
　　图1 出料输送流程
　　2.2总体方案设计
　　结合工艺要求，该工程总体设计方案中，硬件由可互换的操作站、可靠冗余的过程控制站、PROFIBUS过程现场总线技术的分散型I/O等子系 统组成，采用冗余控制器，控制站与操作员站及工程师站之间配备了能使工业以太网通讯速率达到100m/s的工业级交换机，并实现环网结构。控制站与现场I /O之间采用了冗余现场总线PROFIBUS。软件应用PCS7自带的标准CFC功能块实现面向对象编程组态。在此基础上，结合皮带输送要求快速反应、连 续稳定工作的特点对其进行了延伸和扩展，设计了适合皮带输送系统的单体设备和联锁流程自定义功能块，借助PCS7的自动上传和WINCC脚本中的C和VB 脚本功能，较好地解决了逻辑控制和过程控制的有机结合。
　　3 自定义功能块开发
　　3.1单体设备