DCS技術(shù)在有機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

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1、第十四屆全國(guó)化工大企業(yè)信息網(wǎng)年會(huì)DCS技術(shù)在有機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用貴州水晶有機(jī)化工集團(tuán)公司汪永恒幾年來(lái)，貴州水晶有機(jī)化工集團(tuán)公司運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)優(yōu)化企業(yè)資源配置，加快水晶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，取得了較明顯的效果。自1998年上了一套計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)(DCS)／HS2000(北京和利時(shí)公司DCS技術(shù))，運(yùn)用于醋酸乙稀車問(wèn)Z列生產(chǎn)線，對(duì)生產(chǎn)實(shí)行全過(guò)程的監(jiān)控，取得了明顯的效果。2002年又采用ABB技術(shù)，實(shí)施了DCS二期工程。2003年又實(shí)施了DCS三期工程，對(duì)部分主要生產(chǎn)車問(wèn)全面實(shí)現(xiàn)了面向流程性工業(yè)的智能化集散控制(DCS)，即由過(guò)程控制級(jí)

2、和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等4C技術(shù)，基本思想是控制與危險(xiǎn)分散、地域安裝分散、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便，并與總調(diào)度室聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工藝過(guò)程監(jiān)督的一體化管理。系統(tǒng)概述在二、三DCS期工程項(xiàng)目中，采用了Freelance2000系統(tǒng)技術(shù)。Freelance2000系統(tǒng)是ABB集團(tuán)的H&B公司推出的一種具有先進(jìn)水平的全能綜合型開(kāi)放控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)融入傳統(tǒng)的DCS和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體，并支持多種國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。既具備DCS的復(fù)雜模擬回路調(diào)節(jié)能力、友好的人機(jī)界面(HMI)及方便的工程軟件，又同時(shí)具有

3、與高檔PLC指標(biāo)相當(dāng)?shù)母咚龠壿嫼晚樞蚩刂菩阅?。該系統(tǒng)既可連接常規(guī)I／0，又可連接ProfiBus、FF、CAN、Modbus、Interbus等各種現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備，具有高度的靈活性和擴(kuò)展性。1．系統(tǒng)概述該系統(tǒng)分為兩極：(1)操作管理級(jí)。主要包括操作員站、工程師站、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、管理計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件等，在操作管理級(jí)上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)監(jiān)控操作功能(預(yù)定義及自由格式動(dòng)態(tài)畫面顯示、趨勢(shì)顯示、彈出式報(bào)警及操作指導(dǎo)信息、報(bào)表打印、硬件診斷等)，而且可實(shí)現(xiàn)配方管理及數(shù)據(jù)交換等管理功能。(2)過(guò)程控制級(jí)。用于工業(yè)過(guò)程控制程序的節(jié)點(diǎn)有PS(ProcessStation)

4、常規(guī)過(guò)程控制站和FC(FieldController)現(xiàn)場(chǎng)(總線)控制器兩類。PC主要由控制單元、供電單元及排線端子等其他附件組成，而該控制單元還包括了中央控制器(CPU模塊)、I／O模塊及其他附件，Ps主要完成數(shù)據(jù)采集和各種控制功能，并通過(guò)系統(tǒng)總線與操作管理級(jí)相連以傳遞實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的Fc是基于開(kāi)放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Fieldbus(現(xiàn)場(chǎng)總線)的工業(yè)級(jí)控制器，現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程儀表可直接或借助于Fieldbus連接遠(yuǎn)方I／0與FC進(jìn)行數(shù)字通訊，以節(jié)省電纜和施工費(fèi)用。、生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制由PS和Fc完成，通過(guò)過(guò)程控制級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)包括復(fù)雜控制在內(nèi)的各種回路調(diào)節(jié)(如PID整定、

5、比值、Simit等)和高速邏輯控制、順序控制(SFC)以及批量間歇控制功能。2．系統(tǒng)通訊系統(tǒng)的通訊主要采用兩種工業(yè)總線，一是系統(tǒng)站內(nèi)總線采用DigiNetP(一個(gè)內(nèi)部三重化冗余的CAN，即控制局域網(wǎng))總線。而CAN總線是一種為自動(dòng)化領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的傳感器／執(zhí)行器總線。由于任何1個(gè)CAN控制器發(fā)生故障時(shí)只影響相應(yīng)的CAN總線，通過(guò)CPU模件冗余配置Freelance系統(tǒng)，可提高3"--4倍的系統(tǒng)平均故障時(shí)問(wèn)(MTBF)。DigiNetP總線用于控制站內(nèi)部控制器與I／0模塊之間、中央單元與擴(kuò)展單元之間的通訊，即現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。其主要特點(diǎn)是具有高度的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整

6、性，數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，傳輸速率高達(dá)1Mbits，傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)400m，以及具有較強(qiáng)的電磁兼容性等特性。系統(tǒng)采用三重化CAN總線協(xié)議接口卡F1810F來(lái)實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目選用$800和$900(本安型)來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制站分布式I／O，通過(guò)DigiNetDP現(xiàn)場(chǎng)總線與其所屬的控制器通信，提高系統(tǒng)的安全性。二是系統(tǒng)的“三站”結(jié)構(gòu)方面，即過(guò)程站、操作員站、工程師站之間的通訊總線采用DigiNetS，即工業(yè)以太網(wǎng)，符合IEEE802．3，可采用lOBaseT(UTP電纜)、lOBase2(細(xì)同軸電纜)、lOBase5(粗同軸電纜)、lOBaseFL(光纖電纜)等傳輸

7、，通訊距離分別為100m、925m、2500m、4500m(多模379第十四屆全國(guó)化工大企業(yè)信息網(wǎng)年會(huì)光纖)、30km(單模光纖)，實(shí)施中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況綜合采用。對(duì)于外部通訊接口，采用DC01通訊接口模塊，每個(gè)模塊提供4個(gè)用于外部設(shè)備耦合的串行通信接口(RS485、RS422、RS232C等，其最大的傳輸距離分別為1200m、1200m、20m)，用于連接PLC、分析儀、稱重系統(tǒng)等智能設(shè)備。本系統(tǒng)采用lOBase5傳輸監(jiān)視信息，送至總調(diào)度；通過(guò)DC01的RS485、RS422、RS232C通訊接口模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)通訊。3．系統(tǒng)供電系統(tǒng)供電方面，采用了

8、支持兩路彼此獨(dú)立220V交流電源輸入并具備雙回路自動(dòng)切換功能，在設(shè)計(jì)中，兩套獨(dú)立的220V／A