愛(ài)華網(wǎng)???? 1 硬件配置 DCS 系統(tǒng)采用美國(guó)FOXBORO公司推出的I/A Series控制系統(tǒng)，主要包括控制器、I/O 卡件、工程師站 1 臺(tái)、操作站 3臺(tái)、過(guò)程控制站1臺(tái)、打印機(jī) 1 臺(tái)。其中控制器與工程師站、操作站通過(guò)網(wǎng)關(guān)相連，操作站與打印機(jī)通過(guò)網(wǎng)關(guān)相連。 控制處理機(jī)——FCP270。FCP270是一個(gè)可選的容錯(cuò)站，和與它相連的現(xiàn)場(chǎng)總線組件（FBM）一起可按組態(tài)好的控制方案對(duì)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，它可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制、梯形邏輯控制和順序控制，完成數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)、報(bào)警和傳送信息的功能。FCP通過(guò)串口連接FBM的底板，最多可串聯(lián)4塊底板，每塊底板有8個(gè)FBM槽位，F(xiàn)CP270最多可支持32個(gè)FBM。 現(xiàn)場(chǎng)總線組件——FBM。FBM即I/O卡，它是現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換部件，可將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)信號(hào)。它又分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類型，可執(zhí)行多種功能。每個(gè)模擬組件有8個(gè)輸入輸出通道，數(shù)字組件有16-32通道。數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線組件可執(zhí)行多種功能，如事件序列監(jiān)視、梯型邏輯控制和脈沖計(jì)數(shù)，所有現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與控制電子線路隔離，對(duì)模擬量輸入/輸出信號(hào)進(jìn)行變壓器耦合與光電雙重隔離，且每路A/D和D/A轉(zhuǎn)換獨(dú)立，保證故障對(duì)系統(tǒng)影響最小。 工程師站。工程師站為獨(dú)立安裝，裝有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等管理軟件。實(shí)現(xiàn)對(duì)空分系統(tǒng)控制組態(tài)、監(jiān)控畫(huà)面組態(tài)、歷史及趨勢(shì)數(shù)據(jù)的組態(tài)功能。按照應(yīng)用操作站處理機(jī) AW 進(jìn)行配置，具有應(yīng)用處理機(jī) AP 及操作站處理機(jī) WP 的功能，作為 AP 承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器功能，同時(shí)作為 WP 提供人機(jī)接口。 操作站。 操作站布置在控制室內(nèi)，電源由 UPS 供電，實(shí)現(xiàn)操作人員監(jiān)視和操作控制制機(jī)組設(shè)備功能。操作員的操作、工藝參數(shù)的報(bào)警由在線打印機(jī)自動(dòng)記錄并打印。除監(jiān)控功能外，操作站還提供單個(gè)操作畫(huà)面修改、軟件的備份、參數(shù)修改功能。 2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 由于傳統(tǒng)的總線控制方式 傳輸速度緩慢，而且效率低下，只能夠分享共同的故障區(qū)域，并且同一時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)行通話。這直接制約著生產(chǎn)過(guò)程中控制系統(tǒng)的可使用率，生產(chǎn)過(guò)程中一旦出現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)故障即會(huì)造成無(wú)法對(duì)制氧設(shè)備的操作與監(jiān)控，造成制氧設(shè)備重大事故停車。因此，我廠切合生產(chǎn)需要構(gòu)建了MESH網(wǎng)絡(luò)。 Mesh網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)需將工作站、控制處理器和I/O卡直接接入同一網(wǎng)絡(luò)，所有各站均冗余以太網(wǎng)通訊；將電源系統(tǒng)、控制器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均進(jìn)行冗余，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換，便于故障檢查和處理；現(xiàn)場(chǎng)總線采用FCP270控制器，使用FBI（現(xiàn)場(chǎng)總線隔離組件）進(jìn)行信號(hào)和電器隔離；FBM經(jīng)過(guò)FBI掛在總線上，它為控制處理機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)傳感器/執(zhí)行器提供接口，它們之間的通訊通過(guò)冗余的現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)完成。Mes網(wǎng)絡(luò)組建的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。 3 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 增壓機(jī)的控制畫(huà)面包括增壓機(jī)氣路畫(huà)面、增壓機(jī)機(jī)器畫(huà)面、增壓機(jī)油站畫(huà)面和增壓機(jī)參數(shù)監(jiān)控4副畫(huà)面，對(duì)增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警。操作員通過(guò)這4副畫(huà)面可以完成增壓機(jī)機(jī)器、油站以及相關(guān)閥門的實(shí)時(shí)操控。 增壓機(jī)的啟?？刂?。當(dāng)工藝允許、機(jī)組允許和驅(qū)動(dòng)允許三組條件同時(shí)滿足方可啟動(dòng)增壓機(jī)。在增壓機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，防喘振閥要全部打開(kāi)，一直保持到啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。同時(shí)，入口導(dǎo)葉需要關(guān)閉到最小位置，以保證電機(jī)無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)。 增壓機(jī)停車分為工藝停車、機(jī)組停車、驅(qū)動(dòng)停車和緊急停車四種。當(dāng)上面有任一情況發(fā)生，都會(huì)造成增壓機(jī)故障停機(jī)。所有故障都排除后，需在畫(huà)面上按下“跳車復(fù)位”按鈕進(jìn)行復(fù)位，才能對(duì)增壓機(jī)進(jìn)行下一次啟動(dòng)。 增壓機(jī)油箱電加熱器的控制。油箱電加熱器的啟停主要由就地的溫度開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制，DCS發(fā)出一個(gè)啟動(dòng)允許信號(hào)，當(dāng)允許信號(hào)為1時(shí)，允許加熱器投入加熱。如果就地溫度開(kāi)關(guān)故障，超溫后沒(méi)有斷開(kāi)，則會(huì)有一個(gè)超溫信號(hào)送到DCS，DCS再發(fā)出信號(hào)指令關(guān)閉油箱電加熱器。 增壓機(jī)排油煙風(fēng)扇的控制。排煙風(fēng)扇在輔助油泵運(yùn)行中或增壓機(jī)運(yùn)行中必須保持運(yùn)行，當(dāng)排油煙風(fēng)扇電控允許信號(hào)以及輔助油泵、增壓機(jī)任意一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)存在，DCS便會(huì)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)排油煙風(fēng)扇；當(dāng)輔助油泵、增壓機(jī)均未啟動(dòng)或者增壓機(jī)急停時(shí)，DCS便會(huì)停止排油煙風(fēng)扇。 輔助油泵的控制。輔助油泵做為增壓機(jī)機(jī)器主油泵的輔助后備，在增壓機(jī)的啟動(dòng)、停止階段為各設(shè)備供油。增壓機(jī)啟動(dòng)后，輔助油泵仍會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，直到增壓機(jī)全速運(yùn)行；增壓機(jī)停機(jī)時(shí)，輔助油泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并且會(huì)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，直到潤(rùn)滑時(shí)間信號(hào)結(jié)束為止；增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果出現(xiàn)潤(rùn)滑油壓力低，輔助油泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，如果出現(xiàn)密封氣壓力低，增壓機(jī)不會(huì)連鎖停機(jī)，因?yàn)樵鰤簷C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)優(yōu)先。 入口導(dǎo)葉的控制。在增壓機(jī)開(kāi)車前，入口導(dǎo)葉在全關(guān)位置。當(dāng)增壓機(jī)啟動(dòng)后，允許加載條件滿足，入口導(dǎo)葉開(kāi)到“最小位置”開(kāi)度。增壓機(jī)卸載時(shí)，開(kāi)度變?yōu)?。在增壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中最小值MV1參與以下公式計(jì)算： MV=[（100-MV2）/100]*MV1+MV2 入口導(dǎo)葉的開(kāi)度控制由MV的值決定，入口導(dǎo)葉的實(shí)際開(kāi)度值與計(jì)算值有一個(gè)偏差計(jì)算，用以監(jiān)控導(dǎo)葉開(kāi)度的準(zhǔn)確性，偏差為二者開(kāi)度差值的絕對(duì)值。入口導(dǎo)葉的最小開(kāi)度值由廠家給定。增壓機(jī)停機(jī)后入口導(dǎo)葉也需隨之關(guān)閉，并處在最小負(fù)載啟動(dòng)位置。
增壓機(jī)控制系統(tǒng)自投用以來(lái)，增壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的啟停、連鎖、保護(hù)的自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠，完成了增壓機(jī)獨(dú)立的控制功能，達(dá)到了理想的設(shè)計(jì)要求。 參考文獻(xiàn) [1]查方興.I/A Series系統(tǒng)及應(yīng)用.上海?？怂共_有限公司，2007年V5.1 [2]姚運(yùn)超.I/A Series系統(tǒng)在空分裝置中的應(yīng)用.大氮肥，2010.08 [3]董振寧.空分控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).上海交通大學(xué)工程碩士生學(xué)位論文
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