基于DCS的硫回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于dcs的硫回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 20世紀(jì)70年代中期，大規(guī)模集成電路取得實(shí)破性的發(fā)展，8位微處理器普及，使自動(dòng)化儀表工業(yè)發(fā)生巨大的變化，其中原來正處在十字路口的集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，很快吸收了微處理器技術(shù)，期間又經(jīng)過幾十年的發(fā)展最終誕生了dcs集散控制系統(tǒng)。本文在此介紹了dcs在各個(gè)歷史階段的發(fā)展歷程，尤其是它在化工行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。此外本文主要講述了i/a series自動(dòng)控制系統(tǒng)，文中詳細(xì)介紹了i/a series系統(tǒng)的特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及他的軟件、硬件，以及應(yīng)該怎樣根據(jù)工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)。硫回收克勞斯硫回收發(fā)展已有一百多年的歷史，到現(xiàn)在已是非常成熟的生產(chǎn)工藝，本文根據(jù)硫回收的工藝要求設(shè)計(jì)了cla

2、us硫回收系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證了硫回收的連續(xù)性、穩(wěn)定性和高效性，在經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益方面均取得了良好效果。關(guān)鍵詞：dcs、i/a series系統(tǒng)、克勞斯硫回收、自動(dòng)控制abstractthe 20th century 70s intermediate stages, the large scale integrated circuit obtains solid broken the development the position microprocessor is popular, causes the process automation instrumentation indust

3、ry to have the huge change, in which is occupying originally the intersection central computer control system, has absorbed the microprocessor technology very quickly, the period passed through several dozens years development finally to be born the dcs collection and distribution control system thi

4、s article introduced the dcs in the history in various stages of the development process, especially its application in the chemical industry and development. moreover this article focuses on the i / a series automation systems, the article detailed the i / a series system features, network architec

5、ture, and his software, hardware, as well as how to design systems based on technology. claus sulfur recovery sulfur recovery has been the development of more than one hundred years of history, and now has a very mature production technology, this article in accordance with the requirements of sulfu

6、r recovery technology designed claus sulfur recovery system, the design of the entire system to ensure the continuous recovery of sulfur , stability and efficiency in the economic and social benefits were achieved good results. key words: dcs, i / a series system, claus sulfur recovery, automatic co

7、ntrol目 錄前 言1第一章 概 述21.1、dcs概述21.2、國內(nèi)外dcs的發(fā)展現(xiàn)狀31.3、設(shè)計(jì)方案51.4、本章小結(jié)5第二章 硫回收發(fā)展概況和研究意義62.1、克勞斯硫回收發(fā)展概況62.2、工藝簡介72.3、工藝流程72.4、系統(tǒng)控制回路9第三章 硬件選型與設(shè)計(jì)103.1 i/a series 智能自動(dòng)化系列是開放式的dcs 系統(tǒng)103.2 i/a series 智能自動(dòng)化系列的特點(diǎn)123.3 i/a series 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)133.4 i/a series 的硬件19第四章 軟件設(shè)計(jì)294.1 組合模塊（compound）和模塊（block）的概念294.2 組合模塊（compou

8、nd）和模塊（block）的功能294.3模擬量檢測(cè)回路304.4 icc 組態(tài)器的使用364.4.1控制組態(tài)程序可編輯的工作區(qū)域364.4.2 進(jìn)入cio控制組態(tài)的操作步驟374.5 foxdraw介紹384.6 信號(hào)的顯示與邏輯編程42結(jié) 論45謝 辭46參考文獻(xiàn)47外文資料翻譯49前 言在石油、天然氣和煤氣化加工過程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的h2s劇毒有害氣體。一般采取燃燒放空，這樣產(chǎn)生大量so2氣體，容易形成酸雨，嚴(yán)重污染環(huán)境。為了做到清潔生產(chǎn)和保護(hù)大氣環(huán)境，必須對(duì)工藝過程氣和排放尾氣進(jìn)行凈化處理。隨著世界各國對(duì)環(huán)保的要求，對(duì)于化工尾氣中so2排放標(biāo)準(zhǔn)控制越來越嚴(yán)格。那么對(duì)于h2s氣體的

9、處理就成為人們面前的一個(gè)非常重要的課題。h2s氣體回收單質(zhì)硫成為化工發(fā)展的方向?，F(xiàn)在工業(yè)上普遍采用先進(jìn)的克勞斯過程處理含有h2s的酸性氣體，生產(chǎn)硫磺，是一種很好的工藝路線。不但有顯箸的環(huán)保效益，還有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是選擇控制系統(tǒng)是最關(guān)鍵的，dcs自1975年問世以來，經(jīng)過幾代的技術(shù)變遷，現(xiàn)已成為石和化學(xué)等工業(yè)生產(chǎn)過程控制的主要手段。由于dcs是在集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)為一體，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制，它與常規(guī)儀表控制、與機(jī)直接控制相比，具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性。由于它采用控制分散、危險(xiǎn)分散、多層分散和合作自治的結(jié)構(gòu)形式，所

10、以dcs系統(tǒng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的任務(wù)，在本次設(shè)計(jì)中主要通過對(duì)硫回收工藝的分析，選擇相應(yīng)的現(xiàn)場總線以及軟件硬件，以求在能很好的保證控制效果外能實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)。使我對(duì)四年來所學(xué)的知識(shí)更進(jìn)一步的鞏固和加強(qiáng)，并從中獲得一些較為實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。由于在設(shè)計(jì)中查閱了大量的相關(guān)資料，所以開始逐步掌握了查閱，運(yùn)用資料的能力，又可以總結(jié)四年來所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ鞔蛳铝藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第一章 概 述1.1、dcs概述20世紀(jì)70年代中期，大規(guī)模集成電路取得實(shí)破性的發(fā)展，8位微處理器普及，使自動(dòng)化儀表工業(yè)發(fā)生巨大的變化，其中原來正處在十字路口的集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，很快吸收了微處理器技術(shù)，誕生了微機(jī)集

11、散系統(tǒng)，全稱為微處理器的總體分散型控制系統(tǒng)(total distributed control system with p)，在1975年首先由美國honeywell公司發(fā)表了tdc2000總體分散型控制系統(tǒng)，其特征是完成8個(gè)回路控制的基本控制器(bc)可以分散的設(shè)置，通過數(shù)據(jù)高速公路(dhw)的數(shù)據(jù)總線把多臺(tái)bc與crt(陰極射線管)操作站連接在一起，形成各節(jié)點(diǎn)都有計(jì)算機(jī)的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，與其同時(shí)，美國、日本、英國、法國、加拿大等國都開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，相繼應(yīng)用在以模擬量回路控制為主的系統(tǒng)中，應(yīng)用行業(yè)遍及石油、化工、冶金、電力、輕工，建材、公用工程等各行業(yè)，這類產(chǎn)品統(tǒng)稱dcs( dist

12、ributed control system)。70年代，煉油和石油化工這些以石油原油和天燃?xì)鉃樵系牧鞒坦I(yè)發(fā)展非常迅猛，如我國那個(gè)時(shí)期就引進(jìn)了多套年產(chǎn)30萬噸乙烯為首的整套裝置，其它還有大型化肥、化纖、塑料合成橡膠等裝置，所以dcs在市場細(xì)分中以滿足石油化工等流程工業(yè)為主，這是市場的需要。在這些行業(yè)中，溫度、壓力、流量、液位的檢測(cè)和控制占了絕大部分，所以這些模擬量的數(shù)據(jù)采集和控制成為dcs的首先應(yīng)滿足的功能，而dcs的前身(集中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng))，已有了成熟的ddc(直接數(shù)字控制)技術(shù)；此外石化工業(yè)中，在塔、釜、罐等大型工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中，少不了各種機(jī)電設(shè)備如風(fēng)機(jī)、泵類及各種閥門的開關(guān)量的檢測(cè)和

13、控制，所以開關(guān)量的順序控制也是很重要的，這是dcs應(yīng)滿足的第二個(gè)功能；在石化工業(yè)中，反應(yīng)罐等設(shè)備是間歇式工作的，即一批原料投入，經(jīng)過反應(yīng)，形成產(chǎn)品，產(chǎn)出后，經(jīng)過間歇，再投第二批原料，這種批量控制是石化行業(yè)中不少產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置的控制形式，這要求開關(guān)量、模擬量結(jié)合進(jìn)行控制，現(xiàn)在也有稱它為混合控制系統(tǒng)(hybrid control system)。當(dāng)然，除此三項(xiàng)控制功能外，還有人機(jī)界面友好、安全可靠、易于安裝、容易使用、便于維護(hù)、便于擴(kuò)展和升級(jí)換代等要求。另外在石油化工大型裝置和中、小型裝置要求對(duì)應(yīng)dcs產(chǎn)品又有所細(xì)分，所以產(chǎn)生了大型dcs和中小型dcs產(chǎn)品，而且各dcs廠家在應(yīng)用實(shí)績方面也產(chǎn)生了細(xì)

14、分市場，如有些廠家的dcs產(chǎn)品用于鍋爐控制能力更強(qiáng)，有些廠家的dcs用于海上采油平臺(tái)業(yè)績更多等等。目前，世界上有數(shù)十家dcs廠家，據(jù)美國arc(automation research corporation)1996年統(tǒng)計(jì)，下述排名前10家公司占到80%以上的市場份額：honeywell(21.6%)、elsag bailay(12.6%，包括h&b公司)、abb(9.7%)、yokogawa(9.6%)、foxboro-eckardt(9.3%)、fisher-rosemount(6.0%) yamatake honeywell(4.6%)、siemens(4.0%)、cegelec/aeg

15、 automatic system(att)(3.2%)、westinghouse(3.1%)。在亞洲(日本以外)的市場份額為：honeywell(27.4%)、yokogawa(12.6%) 、foxboro-eckardt(1.4%)、abb(8.1%)、elsag bailay(6.4%)、cegelec/att(5.5%)、fisher-rosemount(4.8%)、yamatak honeywell(4.2%)、其它公司19.6%。arc對(duì)1996-2004年的dcs市場分析指出：亞洲dcs市場增長較快，1996年dcs整個(gè)世界市場為70.08億美元，2000年為96.37億美元，

16、其中亞洲市場分別為11.388億美元和20.67億美元，即由亞洲占世界份額由16.25%增至21.45%，或稱亞洲2000年比1996年dcs市場增長了82%，即每年增長20%。其中小型dcs(10萬美元，30回路以下)增長最快，其次為中型dcs(50萬美元，150回路以下)，具體見附表，事實(shí)表明，21世紀(jì)開放幾年亞洲形勢(shì)更好。1.2、國內(nèi)外dcs的發(fā)展現(xiàn)狀dcs自1975年問世以來，經(jīng)過幾代的技術(shù)變遷，現(xiàn)已成為石和化學(xué)等工業(yè)生產(chǎn)過程控制的主要手段。由于dcs是在集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)為一體，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制，它

17、與常規(guī)儀表控制、與機(jī)直接控制相比，具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性。由于它采用控制分散、危險(xiǎn)分散、多層分散和合作自治的結(jié)構(gòu)形式。70年代初，美國、日本和歐洲等各國開始研制集散型控制系統(tǒng)。1975年美國、日本先后研制成tdc2000、tosdic、centum、unitrols、micrex等系統(tǒng)。按技術(shù)特征其發(fā)展可劃分為三個(gè)階段：a. 70年代末期-初創(chuàng)期比較著名的有美國honeywell公司的tdc2000；foxboro公司的spectrum、bailey公司的network-90；日本yokogawa公司的centum；toshiba公司的tosdic；德國siemens公司的teleperm m；

18、hartman&braum公司的contronic p等。這一時(shí)期的產(chǎn)品，在技術(shù)上有明顯的局限性，微處理器多采用8位cpu。 b. 80年代初中期-發(fā)展期80年代隨著微處理器運(yùn)算能力的增強(qiáng)，超大規(guī)模集成電路集成度的提高和成本的不斷下降，過程控制的發(fā)展出現(xiàn)新的面貌，使過去難以想象的功能付諸實(shí)現(xiàn)。集散控制系統(tǒng)的第二代產(chǎn)品在原來的基礎(chǔ)上，可靠性進(jìn)一步提高，功能進(jìn)一步擴(kuò)展，出現(xiàn)了多功能過程控制站、增強(qiáng)型操作站、增加了光纖通訊技術(shù)。代表產(chǎn)品有美國honeywell公司的tdc3000；leads&northrup公司的max1；taylor公司的mod300；westing house公司的wdpf；日

19、本yokogawa公司的centum a、b、c等。這一代產(chǎn)品的特點(diǎn)是采用16位cpu，標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)充靈活，功能完善，用戶界面友好。 c. 80年代末期成熟期集散控制系統(tǒng)第三代產(chǎn)品，把過程控制、監(jiān)督控制、管理調(diào)度有機(jī)地結(jié)合起來，加強(qiáng)了斷續(xù)控制功能，采用專家系統(tǒng)、map通信標(biāo)準(zhǔn)。其代表產(chǎn)品有美國honeywell公司的tdc-3000/lcn；foxboro公司的i/a series；bailey公司的infi-90；westinghouse公司的wdpf；日本yokogawa公司的centumxl等。這一代產(chǎn)品的特點(diǎn)是采用32位cpu和專用集成電路，使控制功能更強(qiáng)、體積更小、可靠性更

20、高，其通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了開放式通信。我國石油和化工系統(tǒng)自1981年在吉化公司化肥廠首次使用dcs控制化肥生產(chǎn)以來，dcs應(yīng)用不斷擴(kuò)大，截止到2000年12月，我國工業(yè)企業(yè)總共使用了3699套dcs。石油和化工系統(tǒng)是工業(yè)部門使用dcs最大的用戶，共使用了2099套dcs，占工業(yè)部門dcs總使用量的56.76；其中化工系統(tǒng)占工業(yè)部門使用dcs總數(shù)的37.24，共使用了dcs 1378套；石油化工系統(tǒng)占工業(yè)部門使用dcs總數(shù)的16.06；冶金系統(tǒng)占18.9；電力系統(tǒng)占13.87。目前dcs應(yīng)用已滲透到化肥、石油化工、乙烯、煉油、氯堿、有機(jī)化工、碳黑等各個(gè)化工行業(yè)。化肥、石油化工等大型化工企業(yè)基本已用dc

21、s分散控制系統(tǒng)控制生產(chǎn)過程；化肥、氯堿等中型化工企業(yè)70已用dcs控制生產(chǎn)過程；近年小型化工企業(yè)已有不少企業(yè)使用了國產(chǎn)dcs控制生產(chǎn)。在dcs應(yīng)用中，80年代石油和化工系統(tǒng)所使用的dcs基本上是替代常規(guī)儀表對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和監(jiān)控的作用。近些年不少企業(yè)已經(jīng)開始通過dcs對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)多變量控制、優(yōu)化控制和企業(yè)部分管理。據(jù)最近收集到的資料分析統(tǒng)計(jì)，有45.34企業(yè)使用dcs只起替代常規(guī)儀表的作用；有38.6的企業(yè)把dcs用于優(yōu)化控制；有13.6的企業(yè)把dcs用于企業(yè)部分管理，用于其它占27。1.3、設(shè)計(jì)方案本論文的主要研究工作體現(xiàn)在:1、研究了硫回收的工藝以及他的最佳方案。2、分析并探討了基于d

22、cs的對(duì)硫回收的設(shè)計(jì)。本文共分四章，內(nèi)容安排如下:第一章，概述；第二章，硫回收發(fā)展概況和研究意義：主要介紹了硫回收的發(fā)展概況以及對(duì)硫回收的工藝進(jìn)行描述:第三章，硬件選型與設(shè)計(jì)，主要對(duì)i/a series系統(tǒng)進(jìn)行介紹以及對(duì)他的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，硬件進(jìn)行具體描述；第四章，軟件設(shè)計(jì)：主要對(duì)組合模塊和模塊的概念和功能進(jìn)行介紹，又介紹了icc組態(tài)器以及怎樣做一個(gè)系統(tǒng)。1.4、本章小結(jié)集散型控制系統(tǒng)(dcs)的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和現(xiàn)場前端分散控制相統(tǒng)一的新型控制技術(shù)。它的出現(xiàn)是工業(yè)控制的一個(gè)里程碑。工業(yè)過程控制的發(fā)展逐步從單機(jī)監(jiān)控、直接數(shù)字控制發(fā)展到集散控制。 集散型控制

23、系統(tǒng)的發(fā)展方向是基本調(diào)節(jié)器向少回路或單回路方向發(fā)展；基本調(diào)節(jié)器除了pid和其他算法外，還將逐步采用更為有效的新的算法，使之具有新的功能（如增益自適應(yīng)功能）；采用光導(dǎo)纖維代替高速數(shù)據(jù)通道，并統(tǒng)一通訊規(guī)程；力求靈活地運(yùn)用現(xiàn)代控制理論，以得到更為通用的控制算法。第二章 硫回收發(fā)展概況和研究意義在石油、天然氣和煤氣化加工過程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的h2s劇毒有害氣體。一般采取燃燒放空，這樣產(chǎn)生大量so2氣體，容易形成酸雨，嚴(yán)重污染環(huán)境。為了做到清潔生產(chǎn)和保護(hù)大氣環(huán)境，必須對(duì)工藝過程氣和排放尾氣進(jìn)行凈化處理。隨著世界各國對(duì)環(huán)保的要求，對(duì)于化工尾氣中so2排放標(biāo)準(zhǔn)控制越來越嚴(yán)格。那么對(duì)于h2s氣體的處理就

24、成為人們面前的一個(gè)非常重要的課題。h2s氣體回收單質(zhì)硫成為化工發(fā)展的方向。現(xiàn)在工業(yè)上普遍采用先進(jìn)的克勞斯過程處理含有h2s的酸性氣體，生產(chǎn)硫磺，是一種很好的工藝路線。不但有顯箸的環(huán)保效益，還有一定的經(jīng)濟(jì)效益。2.1、克勞斯硫回收發(fā)展概況克勞斯硫回收發(fā)展已有一百多年的歷史，到現(xiàn)在已是非常成熟的生產(chǎn)工藝。在國外已建成投產(chǎn)的有年產(chǎn)十萬噸硫磺裝置，硫回收率可達(dá)99%以上。具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。我國雖然發(fā)展時(shí)間短，但發(fā)展速度很快?，F(xiàn)在國內(nèi)已有幾十套硫回收裝置，大部分分布在石油、石化系統(tǒng)。且已投產(chǎn)，回收率95%左右不等。少部分在煤化工和其它精細(xì)化工等裝置。其中以煤化工為代表有渭河化肥廠、哈爾濱

25、氣化廠、云南解放軍化肥廠、義馬氣化廠等。到現(xiàn)在為止只有渭河化肥廠投產(chǎn)并運(yùn)行，其它裝置由于種種原因仍在停產(chǎn)裝態(tài)?？藙谒沽蚧厥辗磻?yīng)原理克勞斯反應(yīng)機(jī)理如下；2h2s+3o2=2 so2+2h2o-q （1）2h2s+so2=（3/x ）s x+2h2o-q （2）反應(yīng)（1）、（2）在高溫燃燒爐中進(jìn)行。cs2+h2o=cos+h2o+q （3）cos+h2o=h2s+co2+q （4）反應(yīng)（3）、（4）在低溫催化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行。在燃燒爐內(nèi)，h2s氧化為元素硫的高溫燃燒反應(yīng)分兩步進(jìn)行，其中1/3的h2s參與反應(yīng)（1）所示的第一步反應(yīng)，與化學(xué)計(jì)量的空氣在9001300之間進(jìn)行燃燒，經(jīng)過自由火焰部分氧化后h2s

26、被轉(zhuǎn)化成so2和h2o，剩余2/3的h2s再與so2進(jìn)行反應(yīng)（2）所示的第二步反應(yīng)生成硫和水。在高溫?zé)岱磻?yīng)條件下，元素硫其本上以s1和s2形態(tài)存在。燃燒后的含硫氣體混合物進(jìn)入廢熱鍋爐冷卻到350左右，從廢熱鍋爐出來的混合氣進(jìn)入一級(jí)冷凝器，冷卻到150160，產(chǎn)生的液態(tài)硫以s8和s6形態(tài)從一級(jí)捕集器底部進(jìn)入液態(tài)硫儲(chǔ)罐。再熱后的工藝氣則進(jìn)入二至三個(gè)絕熱反應(yīng)器進(jìn)行低溫催化反應(yīng)。工業(yè)實(shí)踐證明，在燃燒爐能達(dá)到的高溫（800以上）下，一般爐內(nèi)h2s轉(zhuǎn)化率可以達(dá)60%75%，若采用二級(jí)克勞斯工藝裝置總硫轉(zhuǎn)化率約為92%95%，三級(jí)克勞斯工藝則最高可以達(dá)到98%的水平。2.2、工藝簡介 克勞斯硫回收發(fā)展至今，

27、大致分兩類，即分流法和直流法。下面就介紹這兩面種方法。1、分流法克勞斯工藝發(fā)展初期，大部分工藝都采用分流法，分流法工藝特點(diǎn)：三分之一酸性氣進(jìn)入燃燒爐燃燒生成so2，與三分之二h2s氣體混合后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。此工藝容易控制h2s與so2之比。但也有一定局限性，h2s氣體中烴類和不飽和烴類含量高，在轉(zhuǎn)化器中容易發(fā)生析碳，造成系統(tǒng)壓差大，產(chǎn)生黑硫磺。分流法對(duì)原料氣要求比較苛刻。一般適合于在煤化工、精細(xì)化工裝置的克勞斯硫回收。如渭河化肥廠、義馬氣化廠、云南解放軍化肥廠等。2、直流法直流法是針對(duì)石油、石化裝置的酸性氣體中烴類和不飽各烴類含量較高發(fā)展起來的，其特點(diǎn)是酸性氣體全部通過燃燒爐，控制空氣量保證只有三

28、分之一h2s氣體燒掉。由于全氣量通過，酸性氣中烴類和不飽和烴類幾乎全部被燒掉。這樣就避免了析碳現(xiàn)象的發(fā)生。保證了裝置連續(xù)運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。我國大部分硫 回收裝置采用直流法。2.3、工藝流程從外界來和酸性氣體首先經(jīng)過加熱器，由低壓蒸汽進(jìn)行加熱至145，其中2/3氣體進(jìn)入燃燒爐，與加熱的空氣在燒嘴充分混合燃燒，通過對(duì)空氣量的控制，保證1/2的氣體燃燒生成so2。爐膛內(nèi)溫度大約在9001300之間，在此溫度下，so2與未燃燒的h2s氣體反應(yīng)生成單質(zhì)硫。燃燒氣在燃燒室與另外1/3的加熱酸性氣體混合，仍有部分單質(zhì)硫生成?；旌虾蟮倪^程氣進(jìn)入廢鍋，副產(chǎn)0.5mpa(g)低壓蒸汽進(jìn)管網(wǎng).過程氣出廢鍋,溫度在16

29、0左右,硫以液態(tài)形式進(jìn)入液硫封,過程氣經(jīng)過第一過程氣加熱器加熱至245直一級(jí)克勞斯反應(yīng)器(r05101),在催化劑的作用下,h2s氣體與so2氣體繼續(xù)反應(yīng),床層溫度控制在300320,生成單質(zhì)硫與過程氣一起出轉(zhuǎn)化器,經(jīng)一級(jí)硫冷凝器(e05102)冷凝至130.同時(shí)分離出液硫。分離出硫的過程氣進(jìn)入第二過程氣加熱器（e05106）加熱至2100c，進(jìn)二級(jí)克勞斯反應(yīng)器（r05102）發(fā)生克勞斯反應(yīng)，反應(yīng)后的過程氣進(jìn)入二級(jí)冷凝器（e05103）冷凝并分離出液硫。冷卻后的過程氣進(jìn)入第二進(jìn)程氣加熱器（e05107）加熱至205，進(jìn)入三級(jí)克勞斯反應(yīng)器（r05103）發(fā)生克勞斯反應(yīng)，反應(yīng)后的過程氣進(jìn)入三級(jí)硫冷

30、凝器（e05104），冷凝并分離出液硫。出三級(jí)硫冷凝器的冷卻尾氣經(jīng)尾氣捕集器（t05103）捕集少量硫磺后送鍋爐房焚燒。流程圖見圖2-1。圖2-1 硫回收流程圖2.4、系統(tǒng)控制回路1、比例調(diào)節(jié)進(jìn)燒嘴酸性氣體量和燃料氣量共需要空氣量,由比值調(diào)節(jié)進(jìn)行控制,以保證尾氣中h2s:so2=2:1,滿足克勞斯反應(yīng)最佳的比例，進(jìn)燒嘴與進(jìn)燃燒室酸性氣的調(diào)節(jié),通過比例調(diào)節(jié),保證其量為2:1。2、溫度調(diào)節(jié)入三段克勞斯反應(yīng)器的過程氣溫度通過控制蒸汽流量來實(shí)現(xiàn),以保證各反應(yīng)器催化劑最佳反應(yīng)溫度。見下圖2-2。圖2-2 pid調(diào)節(jié)示意圖第三章 硬件選型與設(shè)計(jì)3.1 i/a series 智能自動(dòng)化系列是開放式的dcs

31、系統(tǒng)自七十年代以來，以微機(jī)為核心的分布式控制系統(tǒng)（亦稱集散控制系統(tǒng) dcs） 將現(xiàn)代 高科技的最新成就，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、crt顯示技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù) (即四 c 技術(shù)) 集為一體，使自動(dòng)化儀表裝置向系統(tǒng)化，分散化 , 多樣化和高性能化的方向產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 由于分布式控制系統(tǒng)的分散結(jié)構(gòu)的思想替代了計(jì)算機(jī)集中控制, 使得系統(tǒng)的可靠性得以極大的提高； 高性能的微機(jī)處理能力使系統(tǒng)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以往任何自動(dòng)化儀表； 高速有效的通訊系統(tǒng)和 crt 顯示技術(shù)， 為系統(tǒng)資源的共享和集中管理， 方便而豐富的人機(jī)聯(lián)系提供了強(qiáng)有力的支持。 在這基礎(chǔ)上， 現(xiàn)代控制理論的實(shí)用化成為可能， 大大促進(jìn)了自動(dòng)控

32、制技術(shù)的發(fā)展。 早期的 dcs 系統(tǒng)都局限在各個(gè)制造商的產(chǎn)品范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)展， 它們采用各自的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 如采用自己開發(fā)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)， 自己的訊號(hào)標(biāo)準(zhǔn)等。 各個(gè)制造商的產(chǎn)品自成體系， 其它廠商的產(chǎn)品或軟件很難納入該系統(tǒng)。這是一種封閉式的 dcs 系統(tǒng)， 不利于長遠(yuǎn)的技術(shù)發(fā)展。 系統(tǒng)資源得不到充分的共享， 也不便于統(tǒng)一管理和維護(hù)。 美國?？怂共_公司著眼于未來， 于 1987 年在世界上第一個(gè)推出了體現(xiàn)開放概念的超越一般 dcs 的新一代工業(yè)控制系統(tǒng) i/a series 智能自動(dòng)化系列。經(jīng)過十多年的努力， 開放的概念已被普遍接受，大多數(shù)生產(chǎn)自動(dòng)化控制設(shè)備的廠商開始轉(zhuǎn)向開放式。 現(xiàn)

33、在幾乎每個(gè)廠商都在宣稱 “開放”， 什么樣的系統(tǒng)才是真正的開放型工業(yè)控制系統(tǒng)呢？ 在第一代 dcs 系統(tǒng)推出以后， 不同廠商的系統(tǒng)之間的通訊問題就提了出來。為了解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso） 提出了開放系統(tǒng)互連（osi） 參考模型。1980 年以美國通用機(jī)器公司為首的各制造商和用戶一起， 共同制定了一個(gè)具體解決各制造商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)、機(jī) 器人、 自動(dòng)化機(jī)器視覺系統(tǒng)等相互通訊的協(xié)議。 稱為制造商自動(dòng)化協(xié)議，簡稱 map。 map 是按照 osi 模型制定的。 它實(shí)質(zhì)上是裝入 osi 模型框架中的通訊標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范說明書。 它規(guī)定了可供模型中各通訊層次選用的通訊標(biāo)準(zhǔn)。 “開放” 一詞的準(zhǔn)

34、確含義是指 任 何兩個(gè)遵守該模型和有關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連其技術(shù)的規(guī)格是公之于眾并可以免費(fèi)得到的。這不是哪一個(gè)廠商能夠獨(dú)享的。 在成熟的開放技術(shù)中， 存在著標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試以驗(yàn)證是否符合規(guī)格說明。 這種模式給予了用戶靈活的應(yīng)用和自由的選擇， 用戶可以輕易地從一個(gè)廠商改變到另一個(gè)廠商。?？怂共_公司參加了 map 協(xié)議的制定。 并首先在 i/a series 中全面地采用了map 協(xié)議。 i /a series 率先突破了封閉式發(fā)展的制約， 廣泛地采用國際標(biāo)準(zhǔn)， 其產(chǎn)品符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （iso）提出的開放系統(tǒng)互連（osi）參考模型。這樣的系統(tǒng)允許將其它制造廠家的產(chǎn)品納入自己的系統(tǒng)。

35、也考慮到把將來新開發(fā)的設(shè)備容納到 i/a series 中來。 這樣隨著硬軟件技術(shù)的發(fā)展，i/a series 必將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。 為了達(dá)到開放系統(tǒng)的目的，i/a series 在硬件、 軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上均全面采用國 際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。* 在軟件上采用與標(biāo)準(zhǔn)的 unix 系統(tǒng)完全兼容的 venix 和 solaris 操作系統(tǒng)。* i/a series 的應(yīng)用軟件與硬件彼此獨(dú)立。 不會(huì)因硬件更新而使現(xiàn)有的軟件失效。* 另外與 unix 兼容的由第三方開發(fā)的軟件， 可以不作修改或 稍作修改即可應(yīng)用于 i/a series 中。* 采用 c 和 fortran 等高級(jí)編程語言， 以便于軟件資源

36、的共享。* i/a series 是世界上第一個(gè)全面采用 ieee802 標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制系統(tǒng)。其節(jié)點(diǎn)總線一級(jí)采用的是 ieee802.3 標(biāo)準(zhǔn)。 在寬帶和載波帶局域網(wǎng)采用了 ieee802.4 標(biāo)準(zhǔn)， 現(xiàn)場總線采用 ieee1118 標(biāo)準(zhǔn)。由于 i/a series 率先采用國際標(biāo)準(zhǔn)的開放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它對(duì)其它制造商的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品是完全開放的。它是新一代開放工業(yè)控制系統(tǒng)的標(biāo)志，它具有十分廣闊的發(fā)展前景。在 1992 年推出的基 于 sun sparc 工作站的 50 系列產(chǎn)品（包括 50 和 51），1996 年 foxboro 公司推出了基于 windows nt 平臺(tái)的 i/a series

37、系統(tǒng)， 1997 年推出了 micro i/a 系統(tǒng)。 使 i/a series 繼續(xù)保持工業(yè)控制系統(tǒng)世界領(lǐng)先地位。foxboro 公司在致力于 i/a series 發(fā)展的同時(shí)，始終如一地保護(hù)用戶的早期投資。 i/a series 可以與 foxboro 公司的其他產(chǎn)品 spec200、micro、spectrom 等有效地結(jié)合在一 起， 使用戶可以化很少的投資就可將原有的控制系統(tǒng)升級(jí)成最先進(jìn)的 i/a series 控制系統(tǒng)。 foxboro 這一原則給用戶帶來的好處無需多言， 這只有在技術(shù)上的先進(jìn)性才能做到這一點(diǎn)。1988 年底， 第一套 i/a series 系統(tǒng)正式在中國工業(yè)現(xiàn)場安裝

38、并投入使用。 截止到 1996 年底為， ?？怂共_公司已經(jīng)在全世界銷售出價(jià)值約 25 億美元， 4100 套 i/a series 系統(tǒng)， 廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。 在國內(nèi)， 至今已經(jīng)有 180 多個(gè)用戶的 280 多套裝置選擇了 i/a series 系統(tǒng)， 其中約 260 多套已被安裝并投入使用。 i/a series 系統(tǒng)經(jīng)過 10 多年的實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)， 已被實(shí)際公認(rèn)為 最成熟的真正的開放型工業(yè)系統(tǒng)。3.2 i/a series 智能自動(dòng)化系列的特點(diǎn)i/a series 自動(dòng)化系列的最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的軟件、 硬件和通訊系統(tǒng)都廣泛采用開放型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。硬件品種少，可靠性高，組態(tài)靈活。* 硬件

39、 i/a series 四代兼容，從 cisc 到risc，從 intel 到 micro sparc，實(shí)現(xiàn)了長壽命的設(shè)計(jì)思想。由于硬件品種少，大大節(jié)省了用戶在備件上的開銷。 現(xiàn)場總線設(shè)計(jì)思想領(lǐng)導(dǎo)了當(dāng)今分散控制發(fā)展的方向，節(jié)省了用戶在布線上的開銷。* 軟件 與 unix 系統(tǒng) v 兼容的實(shí)時(shí)多任務(wù) venix 操作系統(tǒng)和 sunsoft solaris 操作系統(tǒng)， 96 年推出基于 window nt 的操作系統(tǒng)；采用c，fortran 等廣泛使用的高級(jí)編程語言，sql 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言和 informix、 lotus123 等商用軟件。軟件獨(dú)立于硬件，這樣當(dāng)福克斯波羅提供新型號(hào)的硬件時(shí)不會(huì)

40、影響已有的應(yīng)用狀況。系統(tǒng)的應(yīng)用軟件可在裝載 unix 操作系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。在pc機(jī)上組態(tài)的應(yīng)用軟件，可直接裝入i/a series系統(tǒng)中運(yùn)行。先進(jìn)的目標(biāo)管理使得工程人員和應(yīng)用程序只要知道目標(biāo)的名稱就可在同一系統(tǒng)中任何地方得到數(shù)據(jù)。當(dāng)軟件進(jìn)行移植或升級(jí)時(shí)，工程人員幾乎無需修改原先的組態(tài)。* 通訊 建立于osi 模型上，符合ieee 的標(biāo)準(zhǔn)，遵循map協(xié)議，這樣可以使與 map 兼容的非?？怂共_產(chǎn)品納入i/a series系統(tǒng)。這種非排它性使用戶能兼收并蓄各家產(chǎn)品的長處，構(gòu)成滿意的綜合控制系統(tǒng)。* 顯示 采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)目標(biāo)管理技術(shù)，這是其它系統(tǒng)所無法比擬的。另外50 系列采用了 xwin

41、dow 和 open look 技術(shù)，可方便地訪問整個(gè) i/a series 系統(tǒng)和所連接的信息網(wǎng)絡(luò)上的信息。foxdraw 軟件提供三維空間的顯示畫面。* 發(fā)展 硬件與軟件的發(fā)展可相互獨(dú)立發(fā)展。這樣在升級(jí)硬件時(shí)不影響軟件， 同樣在升級(jí)軟件時(shí)不影響硬件。* 一體化 通過通過以太（ethernet）網(wǎng)接口與信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，以及提供智能現(xiàn)場儀表（ifd）接口與 ifd 的數(shù)字集成，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理信息網(wǎng)、生產(chǎn)控制網(wǎng)到測(cè)量的一體化。* i/o 一線控制器已經(jīng)具有包括自整定（exact） 和多變量自整定（exact mv）在內(nèi)的復(fù)雜計(jì)算能力；i/o 組件全部為變壓器耦合隔離和光電隔離，一對(duì)一轉(zhuǎn)換，過流

42、保護(hù)，不用保險(xiǎn)絲，提高系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。* 聯(lián)網(wǎng) 真正實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)過流系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)（例如：decnet, tcp/ip, novell），實(shí)時(shí)畫面和數(shù)據(jù)傳遞。* 可靠性 采用表面安裝技術(shù)（smt），尺寸小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單；電子組件采用全密封的結(jié)構(gòu)，使其于周圍環(huán)境的接觸降低到最低水平，增強(qiáng)了已經(jīng)抗環(huán)境腐蝕的能力；控制容錯(cuò)技術(shù)，通訊冗余技術(shù)和矩陣供電方式，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。* 功耗 系統(tǒng)功耗極低，大大降低能源投資，系統(tǒng)功耗只是常規(guī)系統(tǒng)的 1/3。* 維護(hù) 各種處理機(jī)和 i/o 卡件都有自診斷程序，可進(jìn)行報(bào)警打印，crt 報(bào)警顯示，有故障的組件紅燈顯示，無需人工判斷，所有組件都可帶電更換。3.3 i

43、/a series 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)i/a series 系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）所定義的開放系統(tǒng)互連 （osi）標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的， 并符合 ieee 的規(guī)范， 是按照局域概念構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)。i/a series 的通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為分為四個(gè)層次，* 寬帶局域網(wǎng) (broadband lan)* 載波帶局域網(wǎng) ( carrierband lan )* 節(jié)點(diǎn)總線（node bus）* 現(xiàn)場總線（field bus）這些通訊標(biāo)準(zhǔn)的低層通訊（物理層和邏輯層）均與制造商自動(dòng)化協(xié)議（map）兼容。 出于通訊的安全考慮， 節(jié)點(diǎn)總線是冗余的， 載波帶可選冗余。 圖3-1 是四層網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖 3-

44、1 i/a series 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡圖* 寬 帶（ broadband lan - baseband local area network）：通訊規(guī)程符合: ieee802.4 標(biāo)準(zhǔn)（map）。結(jié)構(gòu)形式：總線結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳送方式：token passing （令牌傳送）。數(shù)據(jù)傳輸速率：10 mb/s通訊傳送介質(zhì)：同軸電纜 15 km。可下掛 64 個(gè) 載波帶* 載波帶（carrierband lan-carrierband local area network）：通訊規(guī)程符合：ieee802.4標(biāo)準(zhǔn)（map）。結(jié)構(gòu)形式：總線結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)傳輸速率：5 mb/s通訊傳送介質(zhì)：同軸電纜 1.2 km

45、、光纜 10 km?？上聮?64 個(gè)節(jié)點(diǎn)總線* 節(jié)點(diǎn)總線（node bus）：通訊規(guī)程符合：ieee802.3（ethernet 以太網(wǎng)）。結(jié)構(gòu)形式：總線結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳送方式：carrier sense multiple access with collision detection 。帶沖突檢測(cè)的多路送取爭用總線。數(shù)據(jù)傳輸速率：10 mb/s通訊傳送介質(zhì)：同軸電纜30m（不帶擴(kuò)展組件）。用擴(kuò)展組件每次 300 m，可用二次?？上聮?64 個(gè)站組件* 現(xiàn)場總線（field bus）：通訊規(guī)程符合：ieee1118結(jié)構(gòu)形式：總線結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳送方式：carrier sense multiple ac

46、cess with collision detection帶沖突檢測(cè)的多路送取爭用總線。數(shù)據(jù)傳輸速率：268.75kb/s通訊傳送介質(zhì)：雙絞線 10 m（就地方式）；或1200m（遠(yuǎn)程方式）要使用 fbi（現(xiàn)場總線隔離組件）作信號(hào)和電器隔離，fbi 可串接使用多次， 總距離可達(dá) 1800 m。若采用光纖，每一對(duì)調(diào)制解調(diào)器 4000m，可串接5次，達(dá) 20km。如圖3-2。在使用就地總線時(shí)每個(gè) cp 最多可掛 24 個(gè) fbm。 如使用遠(yuǎn)程現(xiàn)場總線 fbm 經(jīng)過現(xiàn)場總線隔離器（fbi）掛在總線上， 每一隔離器下最多可掛 24 個(gè) fbm， 每個(gè) cp 最多可掛 64 個(gè) fbm。i/a seri

47、es 智能自動(dòng)化系列的節(jié)點(diǎn)i/a series 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是按節(jié)點(diǎn)（node）概念來構(gòu)成的。 節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行， 完成自動(dòng)控制的各種功能。 并可通過兼容網(wǎng)絡(luò)與其他 foxboro 或 非 foxboro 節(jié)點(diǎn)相連。“節(jié)點(diǎn)” 是由節(jié)點(diǎn)總線將稱之為站（ station ）的處理機(jī)組件連在一起構(gòu)成的。 每一組件是獨(dú)立的， 并設(shè)計(jì)成完成系統(tǒng)中一些通用功能， 而它的特定功能是由軟件定義的。 i/a series 系統(tǒng)處理機(jī)組件通過節(jié)點(diǎn)總線（nodebus）相互聯(lián)接， 形成過程管理和控制節(jié)點(diǎn)。 每一組件也可通過一根或多根的通訊鏈路與外部設(shè)備或圖 3-2 cp30 采用雙絞線的現(xiàn)場總線其它類型的組件相連。節(jié)點(diǎn)總

48、線為 i/a series 系統(tǒng)中的各個(gè)站（控制處理機(jī)、 應(yīng)用處理機(jī)等）之間，提供高速、冗余、點(diǎn)到點(diǎn)的通訊，而具有優(yōu)異的性能和安全性，這方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般 dcs 中的平行底板方式。節(jié)點(diǎn)總線連同與它有關(guān)的站作為一個(gè)單獨(dú)整體存在，或作為載波帶局域網(wǎng)的一部分存在。當(dāng)它作為一個(gè)單獨(dú)的整體時(shí)，節(jié)點(diǎn)總線連同它的關(guān)聯(lián)站構(gòu)成層次通訊網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié) 點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)總線最多能夠?yàn)?64 個(gè) i/a series 處理機(jī)站和可能使用的節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件提供通訊能力。 i/a series 可以包含控制處理機(jī) （cp）、應(yīng)用處理機(jī)（ap）、操作站處理機(jī) （wp）、通訊處理機(jī)（commp）、節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件、載波帶接口組件、節(jié)

49、點(diǎn)總線接口組件、ab 或 modicon plc 接口處理機(jī)和油罐計(jì)量處理機(jī)等。節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件用于延長節(jié)點(diǎn)總線的跨距，每次擴(kuò)展300米。節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件需成對(duì)使用，提供信號(hào)放大，電源和位于分立機(jī)柜中的站間的接地隔離。 一個(gè)以上的接點(diǎn)總線擴(kuò)展組件可以與一個(gè)主接點(diǎn)總線相接，以產(chǎn)生接點(diǎn)總線的多段擴(kuò)展。最多擴(kuò)展二次，三個(gè)擴(kuò)展段（每段30米），最大跨距690米。如圖3-3。圖 3-3 節(jié)點(diǎn)總線示意圖節(jié)點(diǎn)總線是冗余的， 而且設(shè)計(jì)成不管任何一個(gè)單點(diǎn)故障的情況下也能工作 。 冗余還延伸到每個(gè)站中的節(jié)點(diǎn)總線接口電路。當(dāng)發(fā)送報(bào)文時(shí)，站就在二個(gè)冗余總線之間作交替。萬一一條總線發(fā)生故障，站的管理軟件檢測(cè)到故障，則在

50、故障的總線修復(fù)前，所有要繼續(xù)傳送的報(bào)文，由正常工作的總線執(zhí)行。關(guān)鍵站（如應(yīng)用處理機(jī)，控制處理機(jī)等）可以通過由專用橋接接插件耦合的容錯(cuò)對(duì)來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)容錯(cuò)對(duì)在節(jié)點(diǎn)總線中作為一個(gè)邏輯站。然而，容錯(cuò)對(duì)中的每個(gè)組件，被看作是可以與節(jié)點(diǎn)總線相連接的64個(gè)站中的一個(gè)。除了冗余之外，節(jié)點(diǎn)總線接口還利用了完善的傳輸出錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)。節(jié)點(diǎn)總線不象平行總線那樣，一般使用一個(gè)奇偶位去檢測(cè)每次傳送的信號(hào), 而且在檢測(cè)到故障后，也設(shè)有數(shù)據(jù)重發(fā)的保證措施。節(jié)點(diǎn)總線接口使用的是一個(gè)32位錯(cuò)誤檢測(cè)碼, 該檢測(cè)碼附屬在傳送的信息中一起傳送，以使完善地校驗(yàn)所有發(fā)送的報(bào)文。這樣，節(jié)點(diǎn)總線在錯(cuò)誤檢測(cè)方面提供了重發(fā)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和可靠

51、性。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成在節(jié)點(diǎn)上主要有四種處理機(jī)* 應(yīng)用處理機(jī)（application processor）：與大容量存儲(chǔ)器相連，存儲(chǔ)系統(tǒng)信息和過程控制方案與數(shù)據(jù)；以及可選地與信息網(wǎng)絡(luò)（ethernet）相連，提供雙向的信息和圖象的交換。 * 工作站處理機(jī)（workstation processor）：與crt，工程師鍵盤，操作鍵盤和其它操作站設(shè)備相連；以及可選地與信息網(wǎng)絡(luò)相連，提供源于其它相連計(jì)算機(jī)上的 x-window 顯示畫面。* 控制處理機(jī) （control processor）：可與 i/a series 現(xiàn)場總線組件和設(shè)備相連， 完成控制功能。* 通訊處理機(jī)（communication pr

52、ocessor）：通過 rs232c 串行接口可連接打印機(jī)，vt100 終端或調(diào)制解調(diào)器。節(jié)點(diǎn)總線上還可以掛其它的功能處理機(jī)， 如：* 油罐計(jì)量處理機(jī)* 信息網(wǎng)絡(luò)接口 (decnet，novell 等) * 節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件和在 i/a與其他網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備間提供通訊的各種網(wǎng)間連接器。 節(jié)點(diǎn)總線擴(kuò)展組件用來擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)總線的距離，每次擴(kuò)展300米，可擴(kuò)展二次。 * spectrum 從站網(wǎng)間連接器。* 儀表網(wǎng)間連接器，用來連接760、761單回路控制器。* modicon 網(wǎng)間連接器，連接節(jié)點(diǎn)總線和modicon modbus，使modicon可編程控制器的數(shù)據(jù)可組態(tài)進(jìn)入i/a series網(wǎng)絡(luò)。用戶在

53、網(wǎng)間連接器中組態(tài)控制功能塊來采集可編程控制器中的數(shù)據(jù)，用于 i/a 工廠管理功能和操作者操作。i/a 的應(yīng)用處理機(jī)能啟動(dòng)modbus的命令，訪問可編程控制器，然后，由網(wǎng)間連接器傳送命令信息給 modbus 網(wǎng)絡(luò)。* allen-bradley 數(shù)據(jù)通道網(wǎng)間連接器，連接 allen-bradley 的可編程控制器。* 個(gè)人計(jì)算機(jī)操作站接口，有兩種接口組件用于把個(gè)人計(jì)算機(jī)組態(tài)為個(gè)人操作站， 它們是節(jié)點(diǎn)總線接口和現(xiàn)場總線接口。節(jié)點(diǎn)總線接口把可兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī)連接到節(jié)點(diǎn)總線，這樣，個(gè)人計(jì)算機(jī)能用作個(gè)人臺(tái)式操作站完成應(yīng)用處理機(jī)和操作站處理機(jī)的組合功能?，F(xiàn)場總線接口把一個(gè)可兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場總線組件連

54、接，使個(gè)人計(jì)算機(jī)具有控制處理機(jī)、應(yīng)用處理機(jī)和操作站處理機(jī)的功能，它能執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、連續(xù)控制、梯形邏輯控制和順序控制。這里所用的組態(tài)是指輸入或選擇參數(shù)以定義一個(gè)軟件包做些什么或者定義軟件包環(huán)境的過程。應(yīng)用處理機(jī)利用提供組態(tài)參數(shù)的大容量存儲(chǔ)器和執(zhí)行一些組態(tài)運(yùn)行來支持組態(tài)功能。* 支持功能支持件包括在線幫助和電子文件資料。在線幫助即help，它提供了有關(guān) foxboro 設(shè)備和軟件包的在線信息，電子文件資料提供在線閱讀類似于傳統(tǒng)的使用說明書中信息的能力。電子文件資料可用文本編輯，格式化程序，報(bào)告生成程序等作擴(kuò)充。這樣生成的專門應(yīng)用文件可以和數(shù)據(jù)庫管理一起應(yīng)用，便于形成和管理，為構(gòu)成控制系統(tǒng)和操作設(shè)備

55、所必要的信息。* 應(yīng)用開發(fā)功能應(yīng)用開發(fā)工具用于建立所有系統(tǒng)站的程序。執(zhí)行工具包括文件加工、輸入、解釋、翻譯、連接、測(cè)試以及用幾種編程語言寫的維護(hù)程序。對(duì)所有站的程序開發(fā)由語言處理機(jī)來支持。* 用戶應(yīng)用程序執(zhí)行應(yīng)用處理機(jī)還執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序。執(zhí)行可以是應(yīng)用程序包，如特殊優(yōu)化、 測(cè)試數(shù)據(jù)收集、專門數(shù)據(jù)整理程序或用戶已經(jīng)開發(fā)的其它程序等。供用戶應(yīng)用的資源分配隨每臺(tái)應(yīng)用處理機(jī)而異。* 診斷應(yīng)用處理機(jī)采用三種診斷方式，以檢測(cè)和/或查出故障。* 通電自檢* 運(yùn)行時(shí)間和監(jiān)視時(shí)鐘檢查* 離線診斷當(dāng)應(yīng)用處理機(jī)接上電源時(shí)，通電自檢即自己啟動(dòng)。這些檢查是對(duì)應(yīng)用處理機(jī)的各個(gè)功能部件按順序進(jìn)行測(cè)試。在通電自檢過程中檢測(cè)

56、到的任何故障信息，由與其連接的終端和打印機(jī)來顯示和打印。離線診斷是臨時(shí)裝入系統(tǒng)的，用于對(duì)各系統(tǒng)站和設(shè)備進(jìn)行全面的測(cè)試和檢查。使用離線診斷，用于處理機(jī)中的一些可疑的故障能被查出和/或被確定。運(yùn)行時(shí)間和監(jiān)視時(shí)鐘檢查用于正常系統(tǒng)運(yùn)行期間連續(xù)監(jiān)視用于處理機(jī)功能。借助于打印和顯示的系統(tǒng)報(bào)文，操作員可得知故障情況。3.4 i/a series 的硬件應(yīng)用處理機(jī) ap應(yīng)用處理機(jī) ap 完成兩個(gè)基本功能：* 作為應(yīng)用處理機(jī)（計(jì)算機(jī)）站，它們完成了大量的計(jì)算和管理* 作為文件服務(wù)器站，它們處理來自文件服務(wù)器站本身或其他站的文件請(qǐng)求。用于應(yīng)用處理機(jī)的大容量存儲(chǔ)設(shè)備，包括軟盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤驅(qū)動(dòng)器，光盤驅(qū)動(dòng)器和磁帶驅(qū)動(dòng)器。應(yīng)用處理機(jī)和其他系統(tǒng)站（例如通訊處理機(jī)，工作站處理機(jī)和控制處理機(jī)）協(xié)調(diào)工作，提供了數(shù)據(jù)輸入輸出和操作員接口的必要手段。一個(gè)較小的智能自動(dòng)化系列系統(tǒng)可以使用單個(gè)應(yīng)用處理機(jī)，而一個(gè)較大的系統(tǒng)可以由幾個(gè)應(yīng)用處理機(jī)組成，每個(gè)應(yīng)用處理機(jī)組態(tài)實(shí)現(xiàn)專門的功能。有些功能可以由各個(gè)應(yīng)用處理機(jī)分別完成，有些功能可以由同一網(wǎng)絡(luò)中的二個(gè)或多個(gè)應(yīng)用處理機(jī)共同來完成。每個(gè)應(yīng)用處理機(jī)中設(shè)計(jì)有一個(gè)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（scsi）提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線（ansi 標(biāo)準(zhǔn) ansc x 3t9.2）支持具有 scs