一、 引言
在成功建成BDO(1,4丁二醇)装置和THF(四氢呋喃)装置后,山西三维集团股份有限公司又在2003年从韩国引进了PTMEG(聚四氢呋喃)生产装置。结合在BDO装置中应用艾默生过程管理现场总线控制系统的成功经验,该装置控制系统仍选择Delta-V系统,完成对工艺过程及生产设备的监测与自动控制。包括现场温度、压力、流量、料位信号的采集及自动调节,现场各调节阀的控制,现场电机、变频器的控制及运行监视。
二、 现场总线的分类
根据IEC(国际电工委员会)和Ff(现场总线基金会)的定义,现场总线指从控制室连接到智能现场设备的双向全数字通讯总线。目前较为流行的现场总线主要有 CAN(控制局域网络)、LONWORKS(局部操作网络)、PROFIBUS(过程现场总线)、HART(可寻址远程传感器数据通路)、Ff(现场总线基金会)现场总线等。其中,可将控制策略下装在现场仪表,用现场仪表(变送器、调节阀)直接构成控制回路的,现阶段只有Ff总线。Delta-V系统是Emerson公司在RS3、PROVOX系统的基础上,依据基金会现场总线(FF)标准设计出的兼容Ff-H1现场总线功能的全新的控制系统。
三、 PTMEG装置自动控制系统构成
我公司PTMEG装置自动控制系统由一台应用工作站,一台工程师站,两台操作员站(分别带两台显示器),以及两对冗余的控制器构成。控制器及下挂的卡件包括H1卡、AI卡、AO卡、DI卡、DO卡、输入输出继电器、输入输出隔离栅等,分别安装在CAB1和CAB2两台机柜中。系统配置图如下:
各部分功能如下:
应用工作站,用于支持Delta-V系统与工厂管理网之间的连接。主要功能包括:
通过应用工作站可以在与之相连的局域网上设置远程工作站,通过远程工作站可对Delta-V系统进行组态、实时数据监控等。 通过应用工作站,可以监视最多25000个连续的历史数据,实时与历史趋势。 通过OPC mirror,将数据从其他OPC服务器中直接集成到Delta-V系统。 工程师站,主要是用来对系统进行组态和日常维护工作,也可作为操作员站使用。 包含Delta-V系统的全部数据库,系统所有的位号和策略被映射到系统的每个节点设备。 配置有系统组态、控制及维护的所有工具,包括完整的图形库和相关控制策略。常用的过程控制方案已预组态,如前馈串级控制回路、复杂的发动机控制算法、常用的图形、符号等。只要将这些控制策略或图形、符号拖放到实际控制方案和流程图中即可。组态简单易用。 内置故障诊断和AMS设备管理功能,可访问过程中的所有节点设备、位号、及现场智能设备的诊断信息、报警信息等。可检查控制网络通讯、验证控制器冗余,检查现场智能设备如FF现场总线或HART协议的变送器、定位器等的状况。
操作员站,有友好的用户界面、高级图形、实时和历史趋势、有用户规定的过程报警优先级和整个系统安全保证等功能。
用于生产过程的监视和操作控制。 直观的流程画面显示及操作。 报警和报警处理可设定不同的优先级别,以区分不同重要程度的报警。 历史趋势记录及报表、历史趋势信息显示。 事件记录及系统状态信息可根据事件类型、时间、操作员等不同要求检索归档管理。 智能设备的管理信息,在操作员站上也可直接了解现场智能设备的参数、状态,对现场设备进行诊断,实现真正的预防性维护。 安全性和控制范围,可以决定系统哪些用户(如操作员、仪表工程师)能够使用哪些系统功能(操作或组态等)、可以修改哪些参数、可以操作的区域范围(如哪个工段等)。
控制器,提供现场仪表与控制网络中其他节点之间的通讯和控制。本控制系统包含2对冗余的MD控制器,对908、909两个工段进行控制。
四、 I/O模块及现场仪表组成
该控制系统设计为本安型控制系统,现场仪表既有Ff现场总线仪表,又有HART协议仪表。对于其中现场总线的仪表我们根据FISCO(Field Intrinsically Safe Concept) 模型进行设计,Ff现场仪表均须经FISCO本安认证。H1拓扑结构设计为树形结构,segment供电模块选用MTL公司9122-IS FISCO POWER SUPPLY
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