FMCS-厂务监控系统陈玉锋2008-10-91FMCS 是 Facility Monitoring Control System 的 縮寫 ，其中文意思為廠務監控系統。芯片厂的FMCS一般是用中大型PLC作为核心，配 上传感器 执行元件 计算机等设备进行控制和监控。要 清楚了解FMCS就有必要知道PLC的一般知识2PLC简单介绍 可编程序控制器（PLC）也是一种数字运算操作的电子 系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序 的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制 、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的 、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程 。 我们知道个人计算机Programmable Controller（简称 PC）为了区别可编程序控制器与PC机。就把可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 3PLC的构成 从结构上分，PLC分为固定式和组合 式（模块式 ）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内 存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。 模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、 底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置 。4 1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测 运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作 一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况， 但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手 持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当 编程器。 2、人机界面：最简单的人机界面是指示灯和 按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端 应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机 界面非常普及。 3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数 据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入 模拟量的电位器，打印机等。 PLC系统的其它设 备 5按I/O点数分类 根据PLC的I/O点数的多少，可将PLC分为微型、小型 、中型、大型和巨型五类。 超小型或微型PLC I/O点数小于的64点。 小型PLC I/O点数为64点以上、256点以下的为 小型PLC。 中型PLC I/O点数为256点以上、2048点以下的 为中型PLC。 大型PLC I/O点数为2048以上、8192点以下的为 大型PLC。 超大型PLC I/O点数超过8192点。 6PLC系统的硬件和软件结构图7FMCS 簡介 系統簡介 網路架構說明 监控功能說明8FMCS簡介1、系統概述 FMCS 用途是將廠區內特定的，有危害的，影響製程狀態或系統資料於此監控。並將其記錄，以供問題即時處理及日後問題分析。 92 系統监控对像化學供應系統 : CDS (Chemical Dispense System)空調系統 : HVAC (Heating Ventilate Air Conditioner)純水系統 : UPW (Ultra Pure Water)廢水系統 : WWT (Waste Water Treatment)給/排水系統 : Plumbing System無塵室系統 : CR (Clean Room)電力系統 : Power SCADA氣體監控系統: 包括 GDS (Gas Detector System) 及 GIS (Gas Information System)10網路架構 (參考圖 ) 可配合最普遍的 Windows 內建網路功能 工控机与计算机之间採用高效率的層對層通訊方式 (TCP/IP) - 取代檔案溝通方式，達到最佳通訊效率 主站与从站，从站与传感器/执行元件之间用特殊的通讯 协议通讯。主站和从站相距过远（一般为大于1000米） 时，为保证通讯速率及可靠性应加中继器。 最佳的網路效果- 多部電腦可相互監看、控制- 可共享列表機與磁碟機機等資源- 可達到相互備份的效果 2台PLC一台作沉余用，以保证工作PLC坏掉时系统正 常运行。11网络架构工控机PLCUPW传感器/ 执行元件CDSHVACPOWERCRDRAIN /GIVEGDS /GISWWT传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件传感器/ 执行元件PLC计算机/ 打印机等PLC的8个 分布式I/O12 通讯模块抓取现场设备讯号，超低液位（现场硬接线方 式）。纯水系統发电机/高压系統 参数：功率因數、電流、電壓、故障（现场硬接线方式 ）。锅炉系統 讯 号：出水温度、运行/停止状态、水位。 循环泵：出口压力、变频器频率控制。 热回收1、2次：运行/停止状态、变频器频率控制13 冰水一次泵：运行状态、故障状态、启停控制（一用一 备，冰机启动时启动。） 二次泵：运行状态、故障状态、启停控制、变频器频率 控制 冰机冷却水泵：运行状态、故障状态、启停控制（冰机 启动时启动。）冰机系統 参数：进出水管温度、运行状态、故障状态制程真空系統 制程真空泵：运行状态、故障状态、启停控制14 制程冷却水泵：运行状态、故障状态、启停控制、变频 器频率控制 制程冷却水板热：电动阀控制制程冷却水系統空调系統 干盘管循环泵：压力、运行状态、故障状态、启停控制 、变频器频率控制 干盘管板热：水管温度、电动阀控制15 空压机：运行状态、故障状态 空压机冷却水泵：运行状态、故障状态、启停控制 空压罐：露点温度空压机系統 MAU：风管温度、露点温度、静压、电动阀、运行状态 、故障状态、风压差、滤网差压、启停控制、阀门开闭 MAU水洗泵：电动阀控制 冷却塔：水管温度、电动阀、运行状态、故障状态、启 停控制16 通讯模块抓取现场设备讯号化学供应系統无尘室系統 干盘管 FFU：运行状态、故障状态、启停控制 室内温度 室内湿度 室内静压废气处理系統17 洗涤塔：运行状态、故障状态、启停控制 洗涤塔循环泵：运行状态、故障状态 洗涤塔加药泵：运行状态、故障状态 吸附塔：运行状态、故障状态、启停控制一般排气系統 一般排气机：静压、风管压差、运行状态、故障状态、 启停控制、阀门开闭、变频器频率控制废水处理系統 通讯模块抓取现场设备讯号18监控功能简介 -本监控系统将监控内容按照所接入的分站分为八个部 分。每个分站均含有一幅或几幅画面用来显示要监视的 信号,这些信号有些把实际数值直接显示在屏幕上,有些 则是通过动态棒图或其它的形式来展示。每幅画面中均 包含进入其它分站的按钮,点击这些按钮就可直接进入其 它分分站。这使浏览路径尽量简化。 -系统提供了全部被监视信号在最近半年或一年的过程 值的连续记录,并可以通过连续曲线图表现于历史查询画 面中,每个画面中均有一个或几个曲线图窗口,窗口包括 过程值的数值坐标,时间坐标,在当前时间坐标内的变化 曲线, 并有趋势图设置菜单条，包括模板调整、时间范 围设定、局部放大等功能。 19 -监控系统为用户提供了及时与详尽的故障报警,分级 显示。例如报警共分为三个等级,按照故障的主次程度排 列,与生产关系最紧密的设备故障或最重要的过程值超过 设定值被列为一级报警。二级、三级报警依次类推。对 于一级报警，系统除在报警画面中作出相应提示外，还 以警铃与警灯提醒用户报警的严重性。如果发生第二级 报警，系统除在报警画面中作出相应提示外，还以警灯 提醒用户这是次一级的报警。对于第三级报警，系统只 在报警画面中作出相应提示。 -在除报警画面以外的所有画面中的底部均有一个报警 条，随时刷新出现的报警,报警条中包含报警级别,报警 时间,报警设备等信息。监控人员在发现有报警出现后即 可对报警设备作出及时的处理。 20 -报警条的显示有三种型式: 报警出现: 此时报警条的颜色为红色. 报警消失: 此时报警条的颜色为绿色. 报警确认: 此时报警条的颜色为黄色. -系统提供方便的打印功能,能够将监控值的瞬时值按 照顺序打印出来,也可将某一过程值在某一时间段内的变 化曲线打印出来21