- 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SIMATIC BATCH
- 通过SIMATIC IT架构实现 MES/ERP层级的接口
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
6、 疑难与解答
1） 标准化编程
大型的自动化控制系统很难一个人完成，因此需要很多人的分工与合作。标准化编程就是要使软件工程师编写的程序整齐划一，通用性和可读性强，除了作者本人的阅读者也能轻而易举地理解作者的编程思想和工艺要求。这样不但可以使编程人员不再纠缠编程的枝节问题，缩短编制程序的时间，集中精力解决更加困难的工艺上的问题；而且有利于维护人员对程序的理解，为生产保驾护航提供了更加宝贵的经验。标准化编程的实现是多方面的，首先根据设计图纸编制各系统的点号表（用EXCEL表格）；再根据点号表编制STEP7符号表（SYMBOL）；再根据点号表找出各控制设备的输入/输出点号，据此定义下列STEP7使用的点号：模拟手/自动转换选择开关；启动按钮、停止按钮（对单线圈的泵或电磁阀）；开启按钮、关闭按钮、停止按钮（对双线圈的电动阀）；手动输出值、给定值、比例系数、积分时间（对PID调节阀）；再根据各控制设备的输入/输出点号和中间线圈点号编制各控制设备的手动程序；最后根据设计说明书编制各控制设备之间的逻辑连锁程序，即自动程序。
2） 数据通讯。
这里的数据通讯包括SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC之间，SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间的数据通讯。其中，SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC之间是通过SIMATIC 工业以太网通讯，编程使用FB205（FR_AGSEN/发送数据功能块）和FB206（FR_AGRCV/接收数据功能块）；SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间的数据通讯也采用相同的方法处理。值得注意的是FB205（FR_AGSEN/发送数据功能块）和FB206（FR_AGRCV/接收数据功能块）必须在OB35（100s时间中断组织块）中调用。
3） PID调节
水泥生产过程中有很多控制对象，诸如系统风力压力、物料流量等都需要稳定的值。以前这些模拟量的调节采用智能仪表，现在有了西门子SIMATIC 400 PLC就可以取代这些智能仪表，PID调节在STEP7中使用FB513（连续PID调节控制）；在WINCC中使用PID调节器的操作面板，完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。
4)画面强制
大型工厂自动化控制系统涉及的控制设备很多，控制工艺复杂，导致控制过程中的逻辑连锁非常复杂，主要设备动作的诸多条件很难同时满足。为了调试程序的需要，在画面上增设许多选择开关，当某开关置“1”时，就假设此条件满足。当所有条件满足时，程序就可以对设备进行操作，而不必等待实际条件满足。在生产中有时某设备出现临时故障，为不影响正常生产，也可以在画面上强制，继续生产，直到设备修好，再把强制解除即可。
5)SIMATIC Web Navigator：
Web Navigator 软件包可使用户通过Internet或局域网同过IE浏览器直接访问WINCC过程画面。客户端无须安装WINCC应用程序，所有WINCC应用都位于服务器上，因此降低了对客户端的系统要求。通过Web Navigator 可实现办公室与现场的数据实时交换，满足当前对现代化DCS系统的基本要求。同时只需要较少的软硬件配制就可同时满足50个操作员站。由于此功能是通过Internet来实现，所以安全性是必须考虑的问题。
五、 项目中的难点：
由于华新水泥项目中使用了大量的Profibus通讯，且第三方设备较多。最初十分担心设备的混合通讯以及现场设备间的相互干扰。但在实际使用过程中，深刻的体会到现场总线技术所带来的方便。同时也感觉到西门子PCS7的开放性对华新水泥过程控制系统项目的帮助。由于第三方设备较多，因此使用大量的自编写的CFC功能块，但是正是由于PCS7的开放性能够为这些CFC功能块生成相应的BlockIcon、FacePlate、报警信息等DCS系统所必须的功能；不仅第三方设备可以这样处理，一些比较复杂的工艺过程也采用了同样的方法，取得了满意的效果，得到分公司生产维护人员的好评。在通讯调试过程中发现，调试设备通讯时应注意系统的接地，通讯电缆的短路，系统的等电位等因素都会导致系统总线的瘫痪。
六、华新水泥应用SIMATIC PCS7的项目情况
（近年投运窑生产系统以SIEMENS的PCS7+CEMAT为主）
宜都公司1#窑及2#窑----------PCS7 V5.2
（一期于2003年2月，原为PCS7 V5.1采用SYBASE数据库；
二期于2005年9月，使用PCS7 V5.2，将原一期同步升级，均采用SQL数据库）
阳新公司1#窑及2#窑----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（一期于2004年3月，
二期将于2006年9月投运，并将一期项目合并，）
恩施公司----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（2004年9月）
武穴公司1#窑----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（2005年4月）
西藏公司----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（2005年7月）
苏州金猫8#窑----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（2005年9月）
武汉粉磨站----------PCS7 V6.0 + CEMAT V6.0
（2006年3月）
云南昭通公司----------PCS7 V6.1 + CEMAT V6.1
（2006年5月）
黄石公司4#窑----------PCS7 V6.1 + CEMAT V6.1
（2006年6月，原为ABB系统，后改造）
襄樊公司----------PCS7 V6.1 + CEMAT V6.1
（2006年7月）
七、CEMAT系统
1）CEMAT系统介绍
CEMAT是英文CEMent AuTomation的缩写，CEMAT软件包是西门子公司专门为水泥行业开发的水泥控制系统。它是一个集成化的标准软件，具有多个专门用于水泥工厂过程控制优化的功能块，具有简洁的显示方式，不需附加另外的专家系统就可完成组态和参数设置。该软件包集成于PCS7系统，在PCS7集成的功能上增加了针对水泥工程的工程操作、故障诊断及联锁等功能块，是具有独特的、开放式的接口及经济的解决方案。
CEMAT系统在启动之前可获得整个系统详细的状态报告，不会出现任何不合理的驱动系统或组的启动，该系统采用似然性逻辑，不会发生不合理的路由选择。操作员可输入每个单独事件的注意事项，并由其他操作员读取。CEMAT系统采用集成的全局数据库和统一的组态工具，即SIMATIC程序管理器。在项目管理上，SIMATIC程序管理器从系统硬件和水泥生产工艺两个视角，同时进行管理。这两个视角在程序管理器中分别称为标准分级(Standard Hierarchy)和工艺分级(Plant Hierarchy)。其中标准分级主要管理系统的硬件，而工艺分级主要管理水泥工艺过程，它将整个水泥厂按工艺过程的要求，分为各个子系统，按水泥厂的实际结构采用分层的形式将各个子系统映射到控制器上。与传统DCS系统的模块相比，CEMAT系统的组态直接面向水泥工艺过程，且模块的I／O参数数量较少，工程与组态非常容易，可以显著减少编程错误，同时可以大大避免系统中资源的浪费。
2）CEMAT系统功能
水泥行业的基础自动化控制除了常规的电机控制、仪表信号监控外，还具有一些的特殊要求。如设备的成组控制（包括组启动、组暂停、组停止），两路阀的控制等，不同方式对同一控制设备有不同的启停要求。CEMAT软件具有多个水泥工程的专用功能块，可以方便的实现各种功能的控制。用户可根据控制要求连接相应的管脚实现控制。对于每个功能块均可使用在线查找帮助。以下介绍了常用的功能块的功能及应用：
1）组（GROUP）功能块的应用：在CEMAT中特有的组（GROUP）功能块，可用于输送系统成组顺序启动；可方便的实现组启动、组单步（本组设备单机启动）、组暂停、组停止以及组间启停联锁。在实现输送系统或磨机顺序控制时，编程简单，动作可靠。
2）DAMPER功能块的应用：可用于切断阀、调节阀、双向电机的控制，有模拟量和数字量控制输出。常用于风机入口阀门、两路阀等的控制。
3）ROUTE功能块的应用：主要用于顺控路径的选择，如生料入窑/倒库选择、熟料入库选择等。
4）单向电机（Unidirectional Drive）功能块应用：用于单向电机的手/自动控制，有外部速度信号及电流信号监控，适用多种电机设备的控制，如皮带电机（有速度开关信号监控联锁）、破碎电机（可设定电机电流监控联锁）。
5）测量（Measuring value）功能块的应用：模拟量信号监控，该功能块多与CH_AI块联合使用，可在线更改输入的模拟量信号的量程。
6）功能块的应用举例：在以下一个原料入配料仓组的程序中，应用了组（GROUP）、路径选择（ROUTE）、三通阀（DAMPER），单相电机（收尘风机、皮带输送机）功能块。整个程序结构清晰，调试方便。
CEMAT系统有一个专门针对水泥行业开发的特征模块数据库，通过它能知道怎样去运作一个水泥厂，怎样通过诊断将故障停机时间降到最低，以及怎样将电动机、节气阀、传送带和工厂的测量结果互相结合起来。CEMAT系统还集成了CEMAT-KCS回转窑优化控制系统和CEMAT-MCS磨机优化控制系统
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