图1  DCS系统配置图

    (2)  控制站：主要实现现场信号的采集及操作命令的输出，完成调节控制、数据处理、逻辑联锁和设备控制等功能。为了增加系统的可靠性，控制站采用冗余配置，其中的处理器卡、电源卡及通讯卡均为一用一备，两个处理器卡为热备份，同时接受网络数据，当处于控制状态的处理器卡发生故障时，备用的处理器卡可自动进入工作状态，不影响系统的运行。

    (3)  网络：操作站之间的网络为以太网（采用同轴电缆），操作站与控制站之间的控制网为冗余的VL-NET，以此进一步提高系统的可靠性。

    (4)  I/O卡件：为了便于以后的扩展，卡件的设置预留15％的空余量。为了便于维护，卡件类型做到尽量的少，5个控制站使用了6种I/O卡件（分别为AAM10、AAM50、AMM32T、AMM42T、ADM12C、ADM52C），这样的选择也可减少备件的数量和费用。

3  软件实施

    因为该项目没有设计人员，所以只能在读懂原YEWPACK系统控制程序的前提下，在CS1000系统中实现相同的功能，株洲化工厂要求系统的更换在停产检修的一周时间内完成，这样对软件的准确性要求较高。为此横河技术人员和厂方反复讨论了所有的控制程序，特别是关键的聚合环节，最终确定了控制方案，设计了A、B两个聚合釜进料程序（包括VCM单体加料、分散剂加料、调节剂加料、引发剂加料）、釜温控制程序等。由于控制的时序性强，进料量要求比较严格，为此笔者充分利用并选择最合适的DCS内部功能块来实现上述功能。

3.1  程序设计
    PVC的生产过程是批量生产，顺序控制程序很多，笔者选择了简单易懂的内部功能块―顺控表（ST16）来实现程序。因功能块ST16的数量有限，在程序设计中充分利用了顺控扩展功能块ST16E，它虽然占用功能块的数量，但它没有独立的模块状态（MODE），因而可以降低控制站的CPU负荷。整个装置顺控表的结构设计如图2所示。

图2  顺控表结构图

?  初始化程序：完成各个程序及仪表在开始运行程序前所处的状态。
?  管理程序：完成各个执行程序之间的调配，这是控制软件运行好坏的关键。
?  执行程序：具体的控制程序，如加料程序、升温程序、搅拌程序等。
    初始化程序仅在控制站上电时执行一次，管理程序的扫描是常开的（若条件成立即被执行）。为降低控制站的CPU负荷，具体的执行程序仅在被执行时打开扫描。

3.2  各种料量的称量
    批量生产中各种物料应按一定的配方加入才能保证生产出合格的产品，因此对各物料的加料量要求严格，为此选用了批量设定功能块（BSETU-2），其回路连接如图3所示。

图3  回路连接图

    回路中IN端连接的是测量物料的DCS卡件地址，OUT端连接的是控制物料量的阀门地址。
    对料量的控制是通过设定调整画面中的各项参数来进行的，其调整画面如图4所示。图中的BSET即为预定加料量的设定参数，SUM为实际的进料量，设好BSET后，启动该功能块（FQCS-105的MODE置AUT、同时参数SW置1），阀门会自动打开，物料随即进入，当SUM=BSET时，阀门自动关闭，进料过程结束。
    为保证进料的精确性，在BSETU-2功能块的调整画面中设有很多其它参数，在这里着重介绍三个常用的参数：LPV、ILST、PLST。其中LPV是泄漏量设定参数，用以解决阀门关闭后可能因封闭性不好造成少量物料继续进入而导致加料量不准的问题，在物料计量时，当SUM=BSET－LPV时，阀门就关闭，靠泄漏量达到预定的加料量；ILST为阀门小开的料量设定值，当SUM<ILST时，阀门为小开（MV=ML），此时物料的进速较慢，当SUM≥ILST时，阀门全开（MV=MH）,物料进速较快； PLST为阀门预关的料量设定值，当SUM＝BSET－PLST时，阀门为预关值（MV=PRE），物料进速减慢。以上参数都需根据装置的具体情况在实际操作中不断调整，以保证进料的精确性。

图4  FQCS-105的调整画面

3.3  画面设计

图5  聚合釜工艺流程图