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1、DCS系统IA70在烟酰胺消费中的应用huanglj导语:介绍了FOXBORO的IA70DCS系统实际应用和故障处理,提出了一些建议,并介绍了该系统的设计思路和实现方法。摘要:介绍了FOXBORO的IA70DCS系统实际应用和故障处理,提出了一些建议,并介绍了该系统的设计思路和实现方法。关键词:集散型控制系统;组态;控制系统balign=centerApplicationofIA70SystemintheNiacinamideProductionProcessZHANGYU/align/bLonzaGuangzhouNanshaLtd,Guangzhou511455,ChinaAbstract
2、:TheapplicationandfaultprocessoftheFOXBOROareintroducedinthispaperSomesuggestionsarebroughtinandthedesignthoughtandhowtorealthemethodofthecontrolsystemareintroducedinthispaperKeywords:distributedcontrolsystemDCS;configuration;controlsystemDCS是目前国际自动控制行业主流系统。70年代以来,以微机为核心的分布式控制系统亦称集散型控制系统DCS将当代高科技的最新
3、成就计算机技术、通讯技术、CRT显示技术和自动控制技术集为一体,使自动化仪表装置向系统化、分散化、多样化和高性能化的方向产生了一个质的飞跃由分布式控制系统的分散构造替换计算机的集中控制,使得系统的可靠性大大进步。自80年代中期以来,DCS在我国工业中的应用越来越广泛,90年代由于微处理器极其超大规模集成电路VLSI技术的开展,计算机技术、容错技术和人机接口技术,窗口技术。交互图形的出现以及标准化的数据通讯网络和人工智能的开展,DCS向综合化、开放化开展它具有通用性强、系统组态灵敏、控制功能完善、数据处理方便、实现人机对话、便于操纵、平安可靠。随着我国工业的不断开展DCS系统在国内工业也得到了普
4、遍应用成功地将美国FOXBOX公司消费的DCSIA70系统应用在烟酰胺消费经过中。b1IA7O系统介绍1.1DCSlA7O系统的网络构造/bIA70系统的通讯网络是建立在国际标准化组织ISO所定义的开放系统互连标准OSI根底上,分为四个层次,即宽带局域网BroadbandLan传输速率10Mbs;同轴电缆15km;可下挂64个载波带、载波带局域网CarrierbandLan传输速率5Mbs;同轴电缆12km电缆10km:可下挂64个节点总线、节点总线NodeBus传输速率10Mbs;同轴电缆30m;可下挂64个站组件和现场总线FieldBusCP40可挂24个FBM和CP60可挂30个FCM。
5、每个FCM可挂39FBM。其系统网络构造简图如图1所示。12DCSIA70系统的特点IA70系统的软件、硬件和通讯都广泛采用了开放型标准设计的。硬件品种少,可靠性高,组态灵敏。1硬件与软件的开展可互相独立开展。2采用先进的实时目的治理技术,可方便地访问整个I,A系统和所连接的信息网络上的信息。3通过以太网接口与信息网络联接以及提供智能现场仪表接口与IFD的数字集成,进而实现了消费治理信息网、消费控制网的测量一体化。4I,0组件全部为变压器耦合隔离和光电隔离,一对一转化,具有自诊断、自恢复功能。过流保护,不用保险丝进步系统运行时间。5可靠性高,采用外表安装技术尺寸小,系统构造简单电子组件采用全封
6、闭的构造增强了抗环境腐蚀的才能。控制容错技术,通讯冗余技术和矩阵供电方式,保证了系统的可靠性。6处理机和IO卡件都有自诊断程序,可进展报警打印CRT报警显示,有故障的组件红灯显示,无需人工判定,所有组件可带电更换。7IA70系统软件组态灵敏,调试方便绘图方便,带有丰富的模块库,系统软件具有较强的自诊断才能,在系统运行中周期性对系统网络及各模板的状态进展自诊断提供状态显示报警13DCSIA70系统的组成在烟酰胺消费中采用了IA70DCS控制系统,按照“分散控制、分散操纵、集中显示的原那么进展设计。整个DCS系统构造简单,设有一台工程师站及四个操纵员站。分别对四个工段氨氧化站、萃取蒸馏站、生化水解
7、站、浓缩喷雾枯燥站进展显示和控制。14DCSIA70系统的硬件配置上位机采用DELL工控机,FOXBORO控制机柜配置CP40、电源单元、FBM卡件接收AI、AO、DI、DO信号。现场的信号经过端子柜与FBM卡件连接,所有CP采用冗余配置。15DCSIA70系统的软件系统组态软件、综合控制组态软件、系统监视软件、设备监视软件、功能块汇总访问软件、操纵员信息接口软件、系统治理显示处理软件、电子表格软件、历史数据库治理软件、消费模型软件、FOXCAD等等,IA70操纵系统支持C和FORTRAN编程语言,包括编译程序、链接程序、调试程序和语义检验程序。16DCSIA70系统的主要功能DCSIAT0控
8、制系统能完成以下功能:经过参数检测控制温度、压力、液位、物位、电导率、PH计、产品浓度等;计算累积、工艺中机电设备起停控制和联锁报警。可实现单回路PID控制、串级控制、顺序控制等多种控制方式。单回路控制如图2所示。把现场仪表信号连接到DCS的FBM卡件上。在功能组态中使用AIN模拟输入模块构成模拟检测回路AIN模块将FBM来的测量信号进展修正、标度、报警等处理,其输出被连到PID模块的测量参数MEAS,HD模块根据测量值与设定值SPT的偏向及P、I、D整定参数的设置进展运算其输出被连到AOUT模块的输入MEASAOUT模块对信号进展输出修正后送到FBM的输出点。串级调节回路如图3所示。串级调节
9、回路由二个AIN模块,二个PID模块和一个AOUT模块组成。当闭环运行时副调节器处于远方设定状态,其远方设定值参数RSP连到主调节器的输出参数OUT。为了实现无扰动切换到闭环控制,主调节器的初始化输入信号INITI取自副调节器的初始化输出信号INITO。主调节器的反计算输入信号BCALCI取自副调节器的反计算输出信号BCALCO。同时副调节器的初始化输入信号和反计算输入信号分别与AOUT模块的初始化信号和反计算输出信号相连。1.7DCSI,A70系统的组态1该系统组态方便,在工程师站进展各工段的组态首先进展CIO组态,建立各工段的站名A13CP4,再在各站中建立各自的Compound名A103
10、0在A1030下建所需测量和控制的参数模块,如图4所示:流量FT08AIN块、FC08PID块;FV08AOUT块、SWTH08SWCH块Logic01CALC;然后进展功能图形的连接,在进入Foxdraw中绘制该模块的控制图如图4,然后进展连接。在图4中系统对A1030FT08进展了显示和A1030FV进展了单回路控制。并把逻辑条件联锁进单回路控制中。当逻辑有报警时图中逻辑到SWTH方块的连线红,AIO3OFC08的输出不起作用A1030FV的输出只能由手动在面板中Min处给定或者在Foxselect中。由A1030FV08手动给定。不管是简单控制还是复杂控制,系统都可绘制出功能图,利用不同
11、的功能块进展组态,完成一系列控制功能。系统任一操纵站都可对全系统进展操纵,根据每个操纵站的控制范围,组态相应的控制画面,保证每个操纵站只响应本工段内的报警信息。各工段操纵站显示流程图画面、控制画面、报警画面和趋势记录画面等,可互相转换显示画面,知足各工段操纵员的控制操纵与消费监视要求。2系统具有历史组态与经过报表功能。18DCSI,A70系统的调试、投运必须对DCSIA70系统逐点进展IQ测试及相关功能的测试,确保系统知足工艺要求。当全部测试完成后,系统投入运行。经过一年多的使用,系统稳定可靠,知足了消费工艺的控制要求。19DCSIA70系统的几项技术措施1设立DCS系统专用独立的接地网。2DCS主机与IO通道的沟通电源分别供电采用UPS与市电并联,防止当通道电源故障时影响主机,并且这样设计可以保证在不停主机的状态下检修IO通道。3对工艺参数、ICC组态等分别设置了多级权限,保证了系统平安可靠。已经采用两套DCSIA70系统对烟酰胺消费工艺进展实时控制。从1998年至今系统运行稳定、可靠,完全知足现场工艺消费的要求。参考文献:1美国FOXBOX公司DCSIAT0系统培训手册Z2袁任光集散型控制系统应用技术与实例M北京:机械工业出版社20053张云生,祝晓红,王静网络控制系统M重庆:重庆大学出版社,20030
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