過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7在制藥與精細(xì)化工行業(yè)的應(yīng)用

1、 過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7在制藥和精細(xì)化工行業(yè)的應(yīng)用信息來(lái)源：西門(mén)子（中國(guó)）自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)全手動(dòng)、無(wú)聯(lián)鎖這在一般的化工廠是不可想象且不可思議的，但國(guó)大部分制藥廠特別是傳統(tǒng)型生產(chǎn)廠家卻都是如此。西門(mén)子"全集成自動(dòng)化"的過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7系統(tǒng)在某維他命A藥廠的成功應(yīng)用，使維生素B6藥廠與檸檬酸廠欣然接受了"全集成自動(dòng)化"概念,并采用了新型過(guò)程控制系統(tǒng)-PCS7。     我們除了向用戶提供整個(gè)系統(tǒng)所需的軟、硬件產(chǎn)品，還對(duì)整個(gè)工程提供相應(yīng)的服務(wù)，從系統(tǒng)編程和組態(tài)到控制柜的設(shè)計(jì)和制造，以與現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)，接線和調(diào)試

2、等直至項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行.       工藝簡(jiǎn)介     由于維生素B6藥廠與檸檬酸廠規(guī)模較大，現(xiàn)僅以某廠的某一生產(chǎn)步驟為例。     Step n的主要設(shè)備：加成反應(yīng)釜、冷凝器、芳構(gòu)反應(yīng)釜、分餾塔。     控制策略     在維生素B6藥廠，為了實(shí)現(xiàn)高分散控制又集中監(jiān)控的方案，整個(gè)工廠在中央控制室放置了三臺(tái)操作員站，對(duì)全

3、廠相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、參數(shù)調(diào)整，在11個(gè)工段的11個(gè)就地控制柜放置了11個(gè)相應(yīng)的操作員站，實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控和操作的控制方式。這種設(shè)計(jì)方案特別適合那些由全手動(dòng)、無(wú)聯(lián)鎖改造為全自動(dòng)、全聯(lián)鎖的工廠。既實(shí)現(xiàn)了全集成自動(dòng)化，又保留了本地監(jiān)控和操作的傳統(tǒng)習(xí)慣，同時(shí)可降低對(duì)操作員的要求。而工廠的操作員可在保留傳統(tǒng)習(xí)慣的的同時(shí)快速掌握操作和控制方式。在檸檬酸廠，根據(jù)設(shè)備的分布特色，配置了二臺(tái)主控制器，每臺(tái)控制器各帶一路Profibus_DP現(xiàn)場(chǎng)總線，與所有連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分布式I/O站與操作員面板直接連接并進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。     雖然檸檬酸廠采

4、用集中控制、集中監(jiān)視的控制方式，即在中央控制室放置二臺(tái)操作員站，但在現(xiàn)場(chǎng)的8個(gè)工段仍設(shè)置了4個(gè)操作員面板，這樣即使主CPU故障或停機(jī)，這些操作員面板仍可自動(dòng)切入，對(duì)一些重要的監(jiān)控畫(huà)面和控制回路進(jìn)行監(jiān)控。分布式I/O站選用專用的有源背板總線，可帶電熱插拔，實(shí)現(xiàn)在線增減設(shè)備與方便維護(hù)的功能。     模塊工作狀態(tài)由模塊所帶的LED狀態(tài)顯示燈直接指示。采用了模擬量的閉環(huán)控制模板，此模板自身帶CPU，可起到后備的作用。即當(dāng)帶CPU的主控制器出故障或停機(jī)時(shí)，此閉環(huán)控制器會(huì)自動(dòng)切入而繼續(xù)工作，此模板具有自優(yōu)化溫度控制算法，特別適合溫度控制回路。對(duì)一些重要的

5、溫，壓，流，液的控制回路，采用這種模板，實(shí)現(xiàn)了縱向冗余的概念，大大降低了控制風(fēng)險(xiǎn)。由于采用部分設(shè)備部分冗余的控制方式，一改以往整個(gè)工廠控制系統(tǒng)冗余的控制方式，使整個(gè)工廠的控制系統(tǒng)總投資大大降低。     模擬量輸入信號(hào)大多為420mADC的二線制和四線制信號(hào)，輸出為420mADC信號(hào)。數(shù)字量為干觸點(diǎn)或有源信號(hào)，部分?jǐn)?shù)字量信號(hào)通過(guò)安全柵引入，部分脈沖信號(hào)也由數(shù)字量模板引入。數(shù)字量的輸出信號(hào)由帶狀態(tài)指示燈和外帶保護(hù)二極管的繼電器送至現(xiàn)場(chǎng)儀表。      通訊方式  &#

6、160;  在維生素B6藥廠，中央處理單元CPU集成了Profibus-DP 接口和工業(yè)以太網(wǎng)的接口，不僅可與操作管理層直接通訊還可同時(shí)與連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分布式I/O站進(jìn)行直接實(shí)時(shí)通訊，其采用了高性能的系統(tǒng)總線-工業(yè)以太網(wǎng)和二個(gè)星形連接器使得工程師站和操作員站通過(guò)與控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制單元進(jìn)行通訊，同一大樓不同機(jī)柜的操作員站與不同的星形連接器通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)相連，可做到站與站之間的后備，即相近的二臺(tái)操作員站，當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，在另一臺(tái)操作員站上可實(shí)現(xiàn)對(duì)此站的監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控。      而在檸檬酸廠,系統(tǒng)總線采用Pr

7、ofibus_FMS的環(huán)形光纜管理網(wǎng)實(shí)現(xiàn)站與站之間的通訊。為使傳送速率保持在1.5Mbit/s左右，每300m加設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)放大器(repeater)。環(huán)形網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，無(wú)論網(wǎng)上的任意一點(diǎn)斷開(kāi)都不會(huì)影響網(wǎng)上任何設(shè)備的正常工作。由于檸檬酸廠設(shè)備按位差和工藝流程的順序布置的特點(diǎn)，許多同一回路的相關(guān)設(shè)備分布在同一大樓的二個(gè)甚至六個(gè)不同的層面，控制對(duì)象直接就近引入，充分體現(xiàn)總線的優(yōu)勢(shì)。即：無(wú)論被總線上的任何一個(gè)分布式I/O站采集的對(duì)象都能通過(guò)通訊的方式實(shí)現(xiàn)閉環(huán)或聯(lián)鎖控制。      系統(tǒng)功能   

8、0; 1.安全性     從工廠安全要求的角度操作分為四個(gè)等級(jí)：       工廠級(jí)緊急停車(chē)      車(chē)間級(jí)緊急停車(chē)      單設(shè)備級(jí)停車(chē)      單設(shè)備報(bào)警      2.自診斷能力     3.組態(tài)功能     4.報(bào)警功能     5.記錄功能     6.歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索     7.顯示功能     結(jié)束語(yǔ)     過(guò)程控制系統(tǒng)的前景是廣闊的，這一點(diǎn)已得到很多工廠的肯定。靈活方便的組態(tài)，快速、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、可靠的操