現(xiàn)代港口物流系統(tǒng)的監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)通信

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，為了適應(yīng)現(xiàn)代物流的發(fā)展趨勢，采用自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對港口碼頭實現(xiàn)貨物的裝卸、輸送、存儲作業(yè)，有效地提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，使裝卸作業(yè)連續(xù)化、高效化，提高企業(yè)的現(xiàn)代化程度已經(jīng)成為企業(yè)生存和保持旺盛競爭力的必要條件。對于同類企業(yè)中發(fā)展較為緩慢的煤炭專用碼頭更是如此。

本文以煤炭專用碼頭物流系統(tǒng)為例，介紹選用SIEMENS 的ET200S分布式I/O及SIMATIC PCS 7控制系統(tǒng)實現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)化集散控制的方案及特點。

2 煤炭專用碼頭物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置

煤炭物流作業(yè)系統(tǒng)包括翻車機(jī)子系統(tǒng)、皮帶機(jī)子系統(tǒng)、堆取料機(jī)子系統(tǒng)、裝船機(jī)子系統(tǒng)以及灑水除塵子系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 物流系統(tǒng)框圖

該物流系統(tǒng)設(shè)有中控室(CCR)，其控制、監(jiān)視、管理范圍包括定位車牽引重車、翻車機(jī)翻轉(zhuǎn)重車、漏斗振動給料、出料口調(diào)節(jié)、皮帶機(jī)傳送流程、堆取料機(jī)運行狀態(tài)、裝船機(jī)工作控制、除塵灑水系統(tǒng)流量壓力監(jiān)控及噴頭選擇等主要作業(yè)流程。在中控室對整個作業(yè)流程進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到使作業(yè)設(shè)備穩(wěn)定可靠運行的目的。

3監(jiān)控系統(tǒng)方案介紹

3.1監(jiān)控系統(tǒng)配置

根據(jù)作業(yè)流程控制系統(tǒng)要求，設(shè)1#本地站和2#、3#、4#、5#、6#五個遠(yuǎn)程站，分別設(shè)置在中控室、翻車機(jī)作業(yè)現(xiàn)場、皮帶機(jī)作業(yè)現(xiàn)場、堆取料機(jī)作業(yè)現(xiàn)場、裝船機(jī)作業(yè)現(xiàn)場以及灑水泵站。本地站控制整個裝卸系統(tǒng)的流程作業(yè)，各遠(yuǎn)程站則對其所在作業(yè)現(xiàn)場的流程進(jìn)行監(jiān)測和控制。

現(xiàn)場控制站具有閉環(huán)控制、順序聯(lián)鎖控制以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、儲存、故障報警等功能;擁有數(shù)字量和模擬量控制的全部功能，可有效地對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，同時通過數(shù)據(jù)高速通道與中央控制室操作站進(jìn)行過程數(shù)據(jù)和信息傳輸，接受來自操作人員的各種控制命令，完成檢測控制要求;另外還具有在線/離線組態(tài)功能、自診斷等功能。

3.2監(jiān)控系統(tǒng)方案介紹

基于本方案的研究對象是現(xiàn)代港口中的流程作業(yè)PLC控制系統(tǒng)，并且要在企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊、分布式控制，設(shè)計者選擇具有良好發(fā)展基礎(chǔ)與前景的PROFIBUS來構(gòu)成本方案的控制網(wǎng)絡(luò)。

該設(shè)計方案選擇SIEMENS公司的SIMATIC PCS7。SIMATIC PCS7為SIEMENS公司的新集散控制系統(tǒng)(DCS)，是一個全集成的、結(jié)構(gòu)完整、功能完善、面向整個生產(chǎn)過程的過程控制系統(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)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通訊，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號。