本系统采用了两种共10 对冗余CPU 作为PCS7 系统的控制器，分别用于各个工段。所有的控
制器由100M 光环网连接起来。控制器网络包括如下主要设备：

? 原矿浆磨制DCS-1 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器1 台。
? 压煮溶出(两组)DCS-2 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器2 台。
? 赤泥沉降分离洗涤DCS-3 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器1 台。
? 分解工段DCS-4 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器1 台。
? 母液蒸发(两组)DCS-5 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器2 台。
? 氢氧化铝过滤及焙烧(两组)DCS-6 机柜间，PCS7 控制器AS400 冗余控制器2 台。
? 原料堆厂:PLC416H一套加PLC300六套
? 氧化铝储运, 原材料, 空压站, 空压站循环水, 全厂循环水, 焙烧循环水,堆场, 阳武河水源地, 滹沱河水源地系统共8套PLC300

为提高氧化铝厂的自动化水平，可以将装置所有:
? MCC机柜设备,AB,ABB,SIEMENS马达保护装置
? AB,ABB,VAS,SHINADE,SIEMENS变頻器
? AB,ABB,SIEMENS,PLC系统
? MODEBUS,ANYBUS,REMOTE-I/O
都通过PROFIBUS-DP通讯接口连接到氧化铝厂DCS 控制系统。

数据连接结构请参见：典型工段DCS 数据连接示意图。

氧化铝储运, 原材料, 空压站, 空压站循环水, 全厂循环水, 焙烧循环水,堆场, 阳武河水源地, 滹沱河水源地系统8 套PLC,及原料堆厂6套PLC,按照地理位置分别接入相关工段的DCS 控制器。

四. 项目实施总结和体会

项目实施前实际背景:
(保密)

项目实施后总结及体会:
1. 加强项目团队和业主,设计院的联系,以及项目团队之间的紧密联系,任何变更会在最快时间传达给相关工程师. 加强项目团队的标准培训工作,以及项目团队之间相互阶梯培训交流工作.
2. I/O点表分配很关键,所有四线制及两线制模拟仪表应放在不同卡件,同一设备的同类型信号应尽量放在一起.AI仪表供电(24V,220V) 类型, DI回路为干节点还是有源节点,一定要和业主及设计院澄清清楚.
3. 尽快和业主确定监控画面风格和标准,尽力说服业主以西门子标准为准.
4. 尽快制定统一所有片区控制功能块标准, 给出标准且经过严格测试的模板库.
5. 在不了解工艺及逻辑控制联锁的情况下,程序框架按照设备类型,及程序功能统一标准分层,这点非常重要,它使得整个项目在不确切的工艺及逻辑控制联锁情况下,70%的编程组态工作在公司就可以完成.而且项目结构清晰,完整,统一,可读性,可修性强,便于项目团队工程师任务的突发性重新分配,调整及后期整体DCS的高效维护.
6. 各片区低压配电室都有大量且不同型号的变蘋器通过PROFIBUS-DP总线协议和PCS7通讯,如果每个变蘋器都单独做驱动块和画面,那工作量非常大,我们采用结构变量编程方式,只需驱动块和画面做一个就可以了.这样组态,调试大大简化.保证生产按计划进行.
7. 由于低压电器控制系统控制柜由第三方公司集成,总线通讯网关复杂,集成质量很不规范,造成部分低压配电系统和PCS7总线通讯电磁干扰较大,重要片区不得不改成硬接线方式.如果低压电器控制系统改为单一西门子电器设备应该不会频繁出现这种现象.
8. 项目的控制网络设计方案是冗余服务器集中控制室控制模式,但在项目实施过程中这种案并不适合铝厂实际运行操作机制,业主更倾向于片区就地操作控制, 集中控制室集中调度模式.因此, 主片区控制室配置三台计算机,一台工程师站,一台服务器,一台操作员站, 其中工程师站,服务器又兼操作员站用,整个公司100M光纤冗余环网即用做工业以太网(MAC协议),又起一般(TCP/IP协议)网络作用,实践证明,这种方法是安全可行的.
9. 环网现场安装调试过程中一定要注意交换机端口及光纤尾纤头的保护,以免进入灰尘.
10. 晋北铝业项目中还包括将近12套PLC300系统,其HMI要和PCS7系统统一,PCS7具有强大灵活的编程能力, 利用STEP7中DB 块中变量的自动上传功能就可大大简化功能驱动块组态工作，缩短工程周期。加上WINCC结构变量定义的功能,使得整个程序编程及画面组态,调试变得非常简单,快速.各片区低压电器控制系统有大量的各种马达保护单元，变頻器及PLC，网关都集成了PROFIBUS-DP接口，大量数据要和PCS7通讯，这也体现了SIEMENS产品的全集成（TIA）优点。
11. 相关应用应掌握了解下列应用技巧(见附件):
A: 如何实现PCS7 中DB 块中变量的自动上传
B: PCS7 下实现冗余CPU 与单CPU 之间以太网通讯的一种解决方案
C: PCS7 的Reorganization 功能
D: Connecting S7-300 to Y-Link via CP342-5
E: Drive_ES_MM440
12. 另附相关技术解决技巧方案
a. 山西鲁能晋北铝业变频器控制解决方案.doc
b. 山西鲁能晋北铝业PLC控制解决方案.doc
c. 山西鲁能晋北铝业PCS7和第三方PLC控制设备通讯解决方案.doc