一、實現(xiàn)功能?
本系統(tǒng)集成方式為分布式控制系統(tǒng)(DCS)，系統(tǒng)實現(xiàn)功能如下：?
1． 通過工業(yè)以太網(wǎng)整合分選部分、塑料制粒部分、厭氧發(fā)酵部分、上網(wǎng)發(fā)電部分、制肥部分的各種運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在監(jiān)控室實時采集、顯示、存儲數(shù)據(jù)；遠程參數(shù)設(shè)定；?
2． 提供Web服務(wù)器，通過Internet可在遠程電腦上顯示設(shè)備運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)、產(chǎn)量?
3． 通過光纜集成視頻信號并傳輸?shù)娇蛻舳?span id="guaqb09" class="apple-converted-space">?
4． 提供VGA手動切換功能，實現(xiàn)不同電腦界面向液晶大屏傳送?
5． 提供組態(tài)軟件，動態(tài)編輯修改組態(tài)界面?
6． 提供報表二次開發(fā)功能，實現(xiàn)個性化報表編輯?
二、具體要求?
湖南良源自動化（DCS系統(tǒng)集成商、PLC系統(tǒng)開發(fā)商，黃136.7748.O898）的工程師多年以來一直致力于該系統(tǒng)的開發(fā)與實施，本方案只是典型案例，具體項目會根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的方案。
垃圾處理系統(tǒng)主要由分選部分、塑料制粒部分、厭氧發(fā)酵部分、上網(wǎng)發(fā)電部分、制肥部分等構(gòu)成。?
(1)系統(tǒng)要求?
1．控制系統(tǒng)采用西門子PLC系列?
PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計以安全、經(jīng)濟、可靠、實用為原則。在進行充分的技術(shù)經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)上，選擇具有行內(nèi)先進水平的軟硬件產(chǎn)品，系統(tǒng)具有一定開放性和可擴展性。PLC控制系統(tǒng)以實現(xiàn)全廠生產(chǎn)的無人職守為目的，主要功能包括：?
*生產(chǎn)過程中各種主要工藝參數(shù)的采集；?
*生產(chǎn)過程中設(shè)備工況和工藝流程狀況檢測；?
*生產(chǎn)過程設(shè)備的計算機自動控制；?
*計算機控制與傳統(tǒng)電氣控制自由切換；?
*生產(chǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲和歷史回溯；?
*生產(chǎn)報表的自動形成和打?。?span id="guaqb09" class="apple-converted-space">?
*事故報警和事故打??；?
現(xiàn)場控制站設(shè)施按鈕站作為就地操作終端，操作人員可對該控制站監(jiān)控范圍內(nèi)的設(shè)備進行就地集中控制。?
PLC控制系統(tǒng)在任何情況下，當人機界面或中控室計算機出現(xiàn)故障時，不能影響PLC的自動控制和檢測；現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)不能發(fā)生變化。?
1．1中央控制室?
中央控制室配置1套中央監(jiān)控計算機，中央監(jiān)控計算機作為中控室人機交互接口。?
工業(yè)控制網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)方式，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性。工程師站可以對現(xiàn)場控制站、中央監(jiān)控計算機的相關(guān)軟件進行維護。?
中央監(jiān)控計算機是操作員監(jiān)控及獲取數(shù)據(jù)的平臺，系統(tǒng)應(yīng)包括以下功能：?
*用戶登錄；?
*實時工藝流程圖顯示；?
*報警顯示；?
*實時曲線、歷史曲線顯示；?
*參數(shù)設(shè)置；?
*事件記錄；?
*報表處理；?
○1用戶登錄?
操作員必須輸入正確的用戶名和操作密碼進行登錄后才能進入系統(tǒng)。系統(tǒng)對不同用戶賦予了不同的操作權(quán)限，分為操作員權(quán)限和管理員權(quán)限。操作員只能進行設(shè)備操作和數(shù)據(jù)瀏覽，管理員可進行設(shè)備操作、數(shù)據(jù)瀏覽、參數(shù)設(shè)定、用戶和密碼維護。?
○2實時工藝流程圖顯示?
實時動態(tài)地顯示全廠工藝流程圖，流程圖上包含各種設(shè)備實時運行狀況、各種實時工藝參數(shù)。由于計算機屏幕大小限制，不能在一幅畫面顯示全廠工藝流程圖、所有設(shè)備狀況、工藝參數(shù)，需要多幅畫面進行流程圖顯示，通過畫面切換進行流程圖顯示切換，實時動態(tài)畫面必須采用縱斷流程和平面流程相結(jié)合的流程圖顯示方式。流程圖中所有設(shè)備的運行狀態(tài)用綠色表示；停止狀態(tài)用本色邊式；故障狀態(tài)采用紅色閃爍表示。?
流程圖中所有由PLC控制的設(shè)備應(yīng)設(shè)置遙控/自動轉(zhuǎn)換按鈕，只有當設(shè)備手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)處于自動時，遙控/自動轉(zhuǎn)換按鈕才可用，當遙控/自動轉(zhuǎn)換按鈕處于自動時，應(yīng)禁止人工遙控設(shè)備。當設(shè)備出現(xiàn)故障信號時，一貫停止運行或禁止啟動這些設(shè)備。?
○3 報警?
每個可能出現(xiàn)的報警有四種狀態(tài)：?
*報警未消失未被確認；?
*報警未消失已被確認；?
*報警消失未被確認；?
*報警消逝已被確認。?
操作員通過畫面切換選擇報警表，報警表內(nèi)顯示中央監(jiān)控計算機中培植的所有報警列表及報警的詳細內(nèi)容。報警的詳細內(nèi)容包括：?
*每個“未消失”的報警發(fā)生時間；?
*每個“消失”的報警發(fā)生時間及“消失”的時間；?
*每個“已確認”的報警的確認時間和用戶；?
○4實時曲線、歷史曲線顯示?
?操作員可通過菜單或按鈕進入實時曲線畫面或歷史曲線畫面，可選擇需要的工藝參數(shù)查看實時曲線或歷史曲線，可同時顯示多條實時曲線，可對曲線進行放大或縮小，可任意選擇序言查看的時間段。?
○5參數(shù)設(shè)置?
?所有可以進行調(diào)整的參數(shù)必須具備在線調(diào)整的功能。每個參數(shù)應(yīng)規(guī)定調(diào)整的上下限值，如果操作員選擇了限值以外的數(shù)值，系統(tǒng)應(yīng)禁止接受并予以提示，所有參數(shù)的變化應(yīng)存儲在PLC上，具有權(quán)限的用戶才能對參數(shù)進行修改。?
○6事件記錄?
?系統(tǒng)發(fā)生的較大情況或操作人員對設(shè)備的操作、參數(shù)的調(diào)整。必須通過時間記錄功能記錄下這些情況和操作過程作為今后分析事故的基礎(chǔ)資料。事件記錄的內(nèi)容包括各種時間信息、事件發(fā)生是的用戶、事件發(fā)生的時間等。?
○7報表處理?
?系統(tǒng)自動記錄各種工藝運行數(shù)據(jù)，將所有數(shù)據(jù)歸納匯總形成報表，報表可定時打印或召喚打印，操作員也可以通過菜單或按鈕進入報表畫面查看歷史報表。?
○8畫面切換?
中控操作站計算機顯示的畫面間的切換應(yīng)簡明方便，包括：?
*從菜單上直接進入任何畫面；?
*從處理廠總流程圖直接進入任何流程圖；?
*直接進入上級和下級流程圖；?
*從其他任何畫面進入報警表；?
*從其他任何畫面進入相關(guān)的流程圖查找最近的“未消失”的報警；?
易于運行、檢查或維護，電器設(shè)備必須是國內(nèi)知名品牌。?
1．2現(xiàn)場控制站設(shè)置按鈕站作為就地操作終端，操作人員可對該控制站監(jiān)控范圍內(nèi)的設(shè)備進行就地集中控制
。使用PLC作為主控制器，把處理過程中的各種信號送至PLC輸入端，PLC的輸出控制接觸器、繼電器，在控制三相電源和其他的用電設(shè)備。在人機界面可以非常直觀地顯示現(xiàn)場設(shè)備運行、停滯、故障等情況。?
1．3系統(tǒng)中留有一定數(shù)量輸入、輸出借口，便于系統(tǒng)其他設(shè)備接入本系統(tǒng)。?
1．4投標方提供的電器設(shè)備和器件，材料形式應(yīng)為先進的、應(yīng)適應(yīng)與他們預期的用途，并且應(yīng)符合有關(guān)ICE標準的規(guī)定。有成熟適用經(jīng)驗的產(chǎn)品，其制造廠選擇須有招標方的認可。?
（3）網(wǎng)絡(luò)安全?
系統(tǒng)需要完善的安全保密機制。?
1、硬件安全?
硬件安全是考慮硬件本身的可靠性，質(zhì)量是否符合安全要求。為確保系統(tǒng)安全可靠運行，使用在線式長時UPS電源。?
2、限制網(wǎng)絡(luò)的非法訪問為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全提高了基本的保證，其主要措施是用戶權(quán)限設(shè)置、口令加密等。包括：建立各級用戶名及訪問權(quán)限，每一用戶口令，根據(jù)級別選擇口令限制。建立各種限制；用戶限制，站點限制。?
(4)組網(wǎng)要求：?
以太網(wǎng)部分以西門子公司的SIMATIC NET工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)以太網(wǎng)各部分要求：?
1、工業(yè)以太網(wǎng)的基本類型和網(wǎng)絡(luò)硬件?
?本綜合自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖傳輸系統(tǒng)，組成環(huán)路。通信系統(tǒng)為綜合傳輸/接入 系統(tǒng)，采用 100M工業(yè)以太網(wǎng)作為傳輸鏈路，各子網(wǎng)絡(luò)采用100M 星形和環(huán)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)通信方案。?
2、工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部件?
?SIMATIC NET工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部件包括工業(yè)以太網(wǎng)鏈路模板OLM，ELM和工業(yè)以太網(wǎng)交換機OSM/ESM和ELS以及工業(yè)以太網(wǎng)鏈路模塊OMC。?
?主從站通過光纜連接，形成總線拓撲結(jié)構(gòu)，距離最好不超過3KM，否則要加中繼；若用普通五類線連接，距離不得超過100M。?
3工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器?
SIMATIC NET工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器，采用 CP243-1系列等以太網(wǎng)接口。各通信處理器與所選S7系列PLC配套?
以10/100 Mbit/s的速度將PLC或PC連接至工業(yè)以太網(wǎng)。?
通過CP系列模板各子站S7系列的PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)與PC上的OPC
Server進行通信。?
4 主控室電腦選用研華工控機，工程師站可遠程設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)或啟停相關(guān)設(shè)備。?
5 各從站若無當?shù)刂骺仉娔X，須以S7200/300 為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，提供網(wǎng)絡(luò)通訊模塊CP243-1/ CP343-1。?
6 網(wǎng)絡(luò)安裝和故障診斷比較方便。交換機帶有SNMP管理單元， 而且還集成有基于WEB的管理系統(tǒng)，這為快速地進行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷、故障定位和管理提供了方便。?
7 開放性和可擴展性?
a)工業(yè)以太網(wǎng)符合標準的802.3以太網(wǎng)標準，支持光纖/雙絞線連接和TCP/IP協(xié)議。?
b)交換機各層底板之間互為冗余，完全模塊化，用戶可以根據(jù)不同需要選擇不同的配置；支持帶電熱插拔，方便在線維護，大大降低了用戶的擁有成本和使用成本。?
c)支持OPC Server，可以與工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，從而使網(wǎng)絡(luò)管理集成到SCADA系統(tǒng)中進行統(tǒng)一管理。?
d)如果用戶需要更多的功能，可以擴展。?
8 嚴格的安全保證?
a) 在數(shù)據(jù)傳輸鏈路方面，由于骨干網(wǎng)的交換機都帶有SNMP管理單元，集成了基于WEB的管理系統(tǒng)，支持RMON網(wǎng)管。從而保證了良好的安全性。?
b) 對交換機的管理采用了二級密碼訪問機制，可以關(guān)閉不用的交換機端口，防止外部設(shè)備的非法接入。?
c) 可以對交換機的端口和終端設(shè)備的MAC地址進行綁定，防止外部設(shè)備的非法接 入。?
d)采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進行隔離，通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機制加強網(wǎng)絡(luò)的安全管理。?
9 集成了OPC2.0支持，可按 OPC 服務(wù)器的方式將監(jiān)控的所有代理（交換機）的狀態(tài)信息和報警直接傳到 HMI/SCADA 軟件中去。?
10 資源共享能力強?
?網(wǎng)絡(luò)上的用戶解除資源地理位置上的束縛，在聯(lián)人互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺計算機上都能瀏覽控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“控管一體化”。
針對工業(yè)現(xiàn)場控制應(yīng)用的特點，通過采用軟、硬件抗干擾、EMC設(shè)計措施，使用基于以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備，基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場設(shè)備通信模塊、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、數(shù)據(jù)采集器、軟PLC。?
11 提供OPC標準接口，便于組態(tài)及資源共享?
12無法提供OPC接口時，可協(xié)商自定義網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸格式?
13 數(shù)據(jù)遠程傳輸，要求控制中心的主機具有靜態(tài)IP地址，滿足實時數(shù)據(jù)傳送及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問。?
14 各協(xié)同方必須按要求提供數(shù)據(jù)接口，以便數(shù)據(jù)上傳；對PLC中所定義的I/O、模擬量口定義有詳細清單。?
15 系統(tǒng)軟件構(gòu)成：SUPERVIEW組態(tài)系統(tǒng)、分選部分、塑料制粒部分、厭氧發(fā)酵部分、上網(wǎng)發(fā)電部分、制肥部分(OPCServer)、遠傳服務(wù)器(Sender)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等(InterBase)。?
16 系統(tǒng)軟件運行于WinXp、所有軟件提供完整的使用手冊及在線幫助。?
17 提供報表編輯功能，可自定義個性化報表。?
三、施工要求?
為了方便布線，從控制中心到各子站必須預留電纜溝或架空橋架；系統(tǒng)供電提供5線制，零、地分開。?
四、其它?
為了確保最高的可靠性，各設(shè)備符合所有關(guān)于EMI、震動、粉塵、沖擊、濕熱等的相關(guān)工業(yè)指標。采用無風扇、低功耗設(shè)計，可靠性高。結(jié)構(gòu)緊湊、重負荷設(shè)計，適用于工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用?
?同時要求具有高度的靈活性，采用模塊化的結(jié)構(gòu)，允許你按照需求自行選擇不同的功能模塊，支持熱插拔，可在不斷電情況下更換模塊，維護、維修方便。?
?在網(wǎng)絡(luò)管理方面，支持故障自診斷功能，并集成有 OPC Sever，可將交換機狀態(tài)信息直接傳送到 SCADA 軟件中；集成有基于 WEB 的管理系統(tǒng)。
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