二、 系統(tǒng)介紹
　　1. 工藝介紹
　　以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇與聯(lián)產(chǎn)高蛋白飼料DDGS和精制玉米油，其主要工序包括：玉米的貯存與清選、原料粉碎、玉米脫胚、液化和糖化、發(fā)酵和蒸餾、酒糟液的分離和干燥、分離清液的蒸發(fā)濃縮、毛油的制取、玉米油的精煉，以及配套的公用工程。
　　2. 項(xiàng)目當(dāng)中使用的西門子自動(dòng)化產(chǎn)品的型號(hào)、數(shù)量、類型、及控制對(duì)象。
　　　　DCS
　　　　•8 sets of AS417H
　　　　•2 sets of ES
　　　　•2 sets of OS Server ( Redundancy)
　　　　•7 sets of OS Client
　　　　•2 sets of OS Single Station　Actual I/O
　　　　•AI:1678
　　　　•AO:460
　　　　•DI:2798
　　　　•DO:2225 Total:7161
　　控制對(duì)象:
　　•公用工程: 壓縮空氣系統(tǒng), 換熱站系統(tǒng),循環(huán)水場(chǎng), 污水場(chǎng), 凈水場(chǎng).
　　•玉米凈化: 火車卸料線和汽車卸料線調(diào)度（來自MES）,8個(gè)玉米儲(chǔ)存筒倉調(diào)度
（來自MES）,卸料開車順序控制,卸料停車順序控制, 緊急停車邏輯,
玉米筒倉溫度監(jiān)視.
　　•脫胚制漿（01工段）:玉米進(jìn)料稱重計(jì)量,玉米浸泡順序控制,浸泡灌液位及溫度
控制,玉米粉碎設(shè)備控制.
　　•糖化、液化（02工段）: PH值控制,進(jìn)料比值控制.
　　•發(fā)酵（03工段）: 發(fā)酵罐溫度控制,發(fā)酵罐消泡控制.
　　•輔料配置（04工段）: 硫酸、氫氧化鈉、CIP溶液、a-淀粉酶、糖化酶稀釋順序控制
　　•精餾（05工段）: 精餾塔溫差控制,回流罐液位控制,采出物流量控制. 分子篩事件順
序控制,吸附®卸壓®吹掃®充壓分子篩負(fù)荷控制,分子篩差壓控制,
蒸餾工序停車邏輯.
　　•蒸發(fā)（06工段）: 順序加料控制,濃縮工序清洗控制.
　　•酒糟蛋白飼料DDGS（07工段）:
　　•包裝稱（08工段）:
　　•成品調(diào)和、儲(chǔ)運(yùn):
　　•玉米油: 各工段順序控制,油品配方控制.
　　三、 控制系統(tǒng)構(gòu)成

　　1. 整個(gè)項(xiàng)目中的硬件配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；各組成部分選擇的依據(jù)。
吉林60萬噸/年燃料乙醇項(xiàng)目全集成自動(dòng)化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)總圖及說明如下:

　　四.基于全集成自動(dòng)化思想的新一代過程控制系統(tǒng)PCS7的簡(jiǎn)介
　　隨著工業(yè)自動(dòng)化過程控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及對(duì)工業(yè)自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)的可靠性、復(fù)雜性、功能的完善性、系統(tǒng)的可維護(hù)性、人機(jī)界面的友好性、數(shù)據(jù)的可分析可管理性等各個(gè)方面都提出了愈來愈高的要求, 同時(shí)也為工業(yè)自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向:
　　　　　　系統(tǒng)之間的橫向數(shù)據(jù)交換日益增加
　　　　　　系統(tǒng)與管理層和現(xiàn)場(chǎng)儀表級(jí)的數(shù)據(jù)交換日益增加
　　　　　　現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用越來越廣泛
　　　　　　廠商的產(chǎn)品日益開放，通過OPC、SQL等技術(shù)使得不同系統(tǒng)之間的準(zhǔn)確、高速、大量的數(shù)據(jù)交換得以實(shí)現(xiàn)
　　　　　　全集成，一體化的解決方案
　　因此，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足90年代自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，SIMATIC PCS7過程控制系統(tǒng)就是在這種形勢(shì)下開發(fā)的新一代過程控制系統(tǒng)，它是一個(gè)全集成的、結(jié)構(gòu)完整、功能完善、面向整個(gè)生產(chǎn)過程的過程控制系統(tǒng)。
　　SIMATIC PCS7是西門子公司結(jié)合最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，在西門子公司S5，S7系列可編程控制器及TELEPERM系列集散系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，面向所有過程控制應(yīng)用場(chǎng)合的先進(jìn)過程控制系統(tǒng)。
　　SIMATIC PCS7采用優(yōu)秀的上位機(jī)軟件WinCC作為操作和監(jiān)控的人機(jī)界面，利用開放的現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息采集和系統(tǒng)通訊，采用S7自動(dòng)化系統(tǒng)作為現(xiàn)場(chǎng)控制單元實(shí)現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場(chǎng)傳感檢測(cè)信號(hào)。
　　SIMATIC PCS7是基于全集成自動(dòng)化思想的系統(tǒng)，其集成的核心是統(tǒng)一的過程數(shù)據(jù)庫和唯一的數(shù)據(jù)庫管理軟件，所有的系統(tǒng)信息都存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫中而且只需輸入一次，這樣就大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體性和信息的準(zhǔn)確性。
　　SIMATIC PCS7的通訊系統(tǒng)采用的是工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線。工業(yè)以太網(wǎng) 用于系統(tǒng)站之間的數(shù)據(jù)通訊， SIMATIC PCS7采用符合IEC－1131－3國際標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫，提供連續(xù)控制、順序控制及高級(jí)編程語言?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫提供大量的常用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息及功能塊，可大大簡(jiǎn)化組態(tài)工作，縮短工程周期。SIMATIC PCS7具有ODBC、OLE等標(biāo)準(zhǔn)接口，并且應(yīng)用以太網(wǎng)、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線等開放網(wǎng)絡(luò)，從而具有很強(qiáng)的開放性，可以很容易地連接上位機(jī)管理系統(tǒng)和其它廠廠商的控制系統(tǒng)。
　　全集成自動(dòng)化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)總圖操作員站和服務(wù)器采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)與服務(wù)器之間通過100MHz以太網(wǎng)通訊。服務(wù)器與AS417H自動(dòng)化系統(tǒng)的CPU之間采用光纜介質(zhì)連接，通過100MHz的工業(yè)以太網(wǎng)來交換數(shù)據(jù)，該光纖雙環(huán)網(wǎng)將延伸至公用工程工段，用于與公用工程工段的AS417H自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)PCS7控制系統(tǒng)的通訊。
　　PCS7系統(tǒng)的工程師站同時(shí)掛在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，即連接客戶機(jī)/服務(wù)器的100MHz以太網(wǎng)和連接自動(dòng)化系統(tǒng)的CPU的100MHz工業(yè)以太網(wǎng)。工程師站可以完成控制畫面和控制策略的組態(tài)。
　　AS417H自動(dòng)化系統(tǒng)與遠(yuǎn)程I/O子站的通訊采用PROFIBUS-DP。AS417H通過PROFIBUS-DP的專用雙絞線直接與遠(yuǎn)程I/O子站相連接。其它AS417H將通過冗余的光纜和冗余的接口模塊與各自的遠(yuǎn)程I/O子站進(jìn)行通訊，滿足分散控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書中(1.5工廠及裝置簡(jiǎn)況)提出的要求。
　　公用工程共配置二臺(tái)操作員站（單獨(dú)的操作員站，直接與PCS7過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)總線工業(yè)以太網(wǎng)相連，配置一臺(tái)HP5100打印機(jī)）、一臺(tái)控制站（AS417H自動(dòng)化系統(tǒng)）、以及相應(yīng)的遠(yuǎn)程I/O子站。
　　操作員站與AS417H自動(dòng)化系統(tǒng)的CPU之間采用光纜介質(zhì)連接，通過100MHz的工業(yè)以太網(wǎng)來交換數(shù)據(jù)，該光纖雙環(huán)網(wǎng)將連接至中央控制室，與中央控制室中PCS7的系統(tǒng)總線直接相連，實(shí)現(xiàn)整個(gè)PCS7控制系統(tǒng)的通訊。
　　系統(tǒng)所需的I/O點(diǎn)數(shù)如下：

防爆區(qū)域：儲(chǔ)運(yùn)站、玉米油、蒸餾脫水(05)。下表點(diǎn)數(shù)用于統(tǒng)計(jì)安全柵點(diǎn)數(shù)。

　　五.生產(chǎn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)
　　生產(chǎn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)采用WinCC MULTI-CLIENT方式，2臺(tái)連接自備電廠和乙醇裝置的服務(wù)器 作為WINCC SERVER，和主服務(wù)器及調(diào)度網(wǎng)相連。一臺(tái)主服務(wù)器作為WinCC CLIENT 并作為WEB SERVER，與辦公室標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相連。網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議采用TCP/IP。在工程師站上進(jìn)行工藝操作畫面、報(bào)警畫面、歷史趨勢(shì)、報(bào)表等功能的組態(tài)（這些都是WINCC的基本功能），然后在SERVER和CLIENT上運(yùn)行組態(tài)的項(xiàng)目。由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的工位號(hào)容量為2000個(gè)，所以選用64K點(diǎn)的WINCC運(yùn)行系統(tǒng)。
　　WinCC SERVER完成與DCS之間的數(shù)據(jù)交換。服務(wù)器位于各DCS控制室，由局域網(wǎng)相連， 通過WINDOWS共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。為了與WINCC CLIENT通訊, WINCC SERVER端運(yùn) 行于WINDOWS NT4.0 SERVER或WINDOWS 2000 SERVER操作系統(tǒng),并安裝WinCC 和 WinCC SERVER選件軟件包。WINCC SERVER向WINCC CLIENT提供數(shù)據(jù)。每臺(tái)SERVER 最多可以帶 16臺(tái)CLIENT站， 在本系統(tǒng)中，連接5臺(tái)WINCC CLIENT。
　　WinCC Web Navigator選件包：
　　WinCC可選軟件包Web Navigator使用戶可以通過Internet、LAN或公司局域網(wǎng)瀏覽或操作 WinCC過程畫面。根據(jù)系統(tǒng)需要，設(shè)置可以通過WEB瀏覽生產(chǎn)過程畫面的用戶，并分配不同的權(quán)限，以進(jìn)一步提高安全性。
　　軟件配置：
　　1. Server端：WinCC V5+Web Navigator Server
　　2. Client端：IE+Web Navigator Clien
　　六. 結(jié)論
　　吉林60萬噸/年燃料乙醇項(xiàng)目的全集成自動(dòng)化控制系統(tǒng)(TIA)已在吉林大酒廠得到很好應(yīng)用,運(yùn)行結(jié)果表明:
　　1. PCS7具有過程控制系統(tǒng)的所有特性和功能,過程控制簡(jiǎn)單而安全、方便信息網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線及儀表的集成，設(shè)計(jì)模塊化，系統(tǒng)的擴(kuò)展性強(qiáng).
　　2. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),大量節(jié)省了電纜的費(fèi)用，也相應(yīng)節(jié)省了施工調(diào)試以及系統(tǒng)投運(yùn)后的維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用.
　　3. SIMATIC PCS7采用符合IEC－1131－3國際標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫，提供連續(xù)控制、順序控制及高級(jí)編程語言?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫提供大量的常用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息及功能塊，可大大簡(jiǎn)化組態(tài)工作, 縮短工程周期.
　　4. SIMATIC PCS7具有ODBC、DDE、OPC、OLE等標(biāo)準(zhǔn)接口，并且應(yīng)用以太網(wǎng)、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線等開放網(wǎng)絡(luò)，從而具有很強(qiáng)的開放性，可以很容易地連接上位機(jī)管理系統(tǒng)和其它廠廠商的控制系統(tǒng)。