一 前言
南京化纤股份有限公司是一家大型化纤纺织股份制企业,具有近40年生产历史,属于化工类流程性生产企业。目前具备年产粘胶短、长丝各一万吨的生产能力。为加快企业发展、增强竞争能力,提升生产力及产品质量,南化公司目前实施的《制胶降耗环保技改工程》中,其主要的生产设备为引进设备,该工程设计生产力为年产两万吨粘胶短纤制品,其他设备为国内配套设备。为提高自动化水平,增强仪表控制系统的可靠性,我们在设计时考虑到该系统的繁杂性、逻辑关系严谨、顺序控制多的特点,因此采用了DCS。
浙大中控SUPCONJX-300XDCS充分利用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠成熟的先进控制算法,使其兼具了高速可靠的数据输入输出运算、过程控制和PLC联锁逻辑控制功能,获得了广泛应用,特别是其性能价格比优于同等规模的常规仪表系统,成了此项工程自动控制系统首选的产品。
二工艺流程简介
本工程是以化纤制胶工艺过程为控制对象的自动控制系统。工艺流程由原液车间制胶工艺和短丝车间纺丝工艺组成。
1.原液车间
原液车间是以制胶工艺过程为主的生产车间,是整个制胶生产过程的核心组成部分。目前该车间的关键生产设备都是进口的,包括黄化机2台、一道KK滤机5台、二道KK滤机3台、脱泡桶1台。该生产过程有较多密切相关的逻辑互联关系,对自动控制系统而言显得较复杂。我们设置黄化工序设立主操作站一个,另外2个现场操作站分别设在浸压粉和熟成工序,主操作站有权接管其他2个现场操作站、正常状态3个操作站也可独立运行。
(1)浸压粉现场操作站涵盖I/O:118点,其中AI:85、AO:11、DI:12、DO:10。
(2)黄化主操作站涵盖I/O:418点,其中AI:67、AO:15、DI:198、DO:138。
(3)熟成现场操作站涵盖I/O:200点,其中AI:40、AO:19、DI:112、DO:29。
2.短丝车间
I/O变量:429,其中AI为81,AO为13,DI为136,DO为199。
短丝车间设纺丝、精炼操作站各一个,操作站根据生产工艺提出的要求进行控制。每个操作站都配备中规模可编程控制器各一套。纺丝和精炼操作站所使用的控制系统应采用三级通信网络并设人机接口,由上位机组成控制系统。远程I/O网络使控制系统与采样系统和控制设备间通信更为密切,而预留的数据通道将扩展向中央控制室提供可靠的通信网络。
纺丝现场操作站涵盖:I/O:156点,其中AI:58、AO:5、DI:40、DO:53。
精炼现场操作站涵盖:I/O:273点,其中AI:23、AO:8、DI:96、DO:146。
三 控制系统功能及要求
(1)该系统在浸压粉工序和熟成工序设立相对独立的现场操作站,每个操作站负责各自的生产维护功能彼此相互独立,互不影响。
(2)该系统在黄化工序设立总操作站,除了负责黄化工序的正常生产控制,还应具备控制浸压粉工序和熟成工序的操作维护功能,并且对其相应的操作站有更高的优先权。
(3)各操作站之间的设备通过标准的工业以太网连接,该网络要进行相应的冗余设计,以保证网络运行的可靠性。
(4)该系统最上层要预留符合TCP/IP协议的以太网管理操作接口,以备连接管理调度计算机,为今后实现全厂综合管理自动化作好准备。
(5)对重要关键部位的控制器、网络、模块、电源要进行冗余配置,以保证各工序生产过程的可靠性。
(6)该系统与防爆设备相连的接口要采用相应的防爆处理措施,达到所要求的防爆等级。
(7)该系统设计时要考虑到一定预留量,以备今后的扩容。
(8)该系统的总操作站要有开发和运行软件功能,其余各操作站要有相应的运行功能,该系统的软件要采用性能价格比相对较高的软件,保证整个系统的稳定可靠运行。
(9)组态实用程序应具备以下功能:过程变量的零点、量程及报警限设定；控制回路组态；建立实时和历史数据库；建立显示趋势图画面；建立报表；程序编辑和编译；组态下载；组态在线修改；过程变量监视；显示和修改所有参数。
四系统配置
JX-300XDCS由一个多功能站、5个操作站、5个控制站和过程控制网络组成,系统结构如图2。
多功能站既可作操作站使用也可作工程师站使用。工程师站内装有相应的组态平台和系统维护工具。操作站是操作人员完成生产过程监控管理任务平台。多功能站和操作站的硬件组成完全一样,包括工控PC机、CRT、鼠标、键盘、网卡、专用操作员键盘、操作台等。
控制站完成整个工业过程的实时监控功能,由主控制卡、数据转发卡、I/O卡件、供电单元等组成。控制站的各种卡件均可冗余配置,为了增加系统的可靠性,我们对控制站的主控制卡、数据转发卡进行了冗余配置,控制回路的I/O卡件也采用冗余配置。
五工程组态
SUPCONJX-300XDCS的组态包括主机设置、控制站组态、操作站组态,三者必须按顺序完成。工程组态还包括组态下载和运行维护。
1.主机设置
它是对系统各主控制卡、操作站、工程师站在系统中的位置进行组态,也就是每个站在过程控制网络上的地址、每个控制站的运算周期、是否冗余等的组态。
2.控制站组态
它是指对控制站硬件和控制方案的组态,图3为控制站组态流程。
在进行控制站组态时须注意事项:
(1)首先进行I/O组态,包括数据转发卡、I/O卡件、信号点、信号点参数设置的组态,组态时要按图3中箭头所示顺序进行；
(2)在进行自定义控制方案组态时,最好先完成I/O组态、自定义变量定义,然后在SCKey组态软件中启动SCX编程语言编程(不要单独启动SCX编程语言),这样SCX编程语言能直接引用已经组态的信号点位号,减少输入和编译错误；
(3)自定义控制方案程序编译通过后,必须在自定义回路中登录,登录的自定义回路号要和程序中的引用号相同；
(4)各种卡件的组态地址要和硬件地址相同；
(5)在进行热电阻信号点参数设置组态时,必须指明量程范围；
(6)在进行信号点参数设置组态时,信号点的报警使能状态要组为使能(也就是选中报警)状态,这样,在监控软件运行时,既可使该点有报警,也可禁止该点报警,否则在运行时就不能使该点具有报警功能,如要更改,必须重新组态、编译、下载；
(7)在进行信号点参数设置组态时,报警值要根据工艺要求组态,如留到监控软件运行时更改,当重新下载软件时,报警值就会变为原组态值,影响安全运行；
(8)报警级别并不是各种报警的优先权,而是为了方便不同的操作小组查看相应级别的报警。
3.操作站组态
它是面向操作人员的计算机操作平台的定义,主要包括操作小组设置、标准画面组态(总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览)、流程图、报表、自定义键、语音报警等6部分。操作站组态要注意以下事项:
京公网安备 11011202001138号
