和利时DCS控制系统在化工行业中的应用
发布时间：2007-05-05
来源：中国自动化网
类型：
应用案例
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关键字：
控制系统
化工行业
导读：
一、控制对象 某化工有限公司综合车间HPA（次磷酸）装置。 主装置用次磷酸钠作为原料，通过离子交换法生成HPA的生产工艺，其工艺流程主要包括：次磷酸钠稀溶液浓缩、溶液Ⅰ次调整、溶液Ⅱ次调整、离子交换、...
一、控制对象
某化工有限公司综合车间HPA（次磷酸）装置。
主装置用次磷酸钠作为原料，通过离子交换法生成HPA的生产工艺，其工艺流程主要包括：次磷酸钠稀溶液浓缩、溶液Ⅰ次调整、溶液Ⅱ次调整、离子交换、稀成品蒸发、浓缩等工序。
二、 控制方案
利用和利时DCS系统实现综合车间HPA装置生产过程控制，根据工艺要求和设计经验，本着真诚为公司创效益着想，围绕着减少原料损失、降低能耗、减少污染排放、增加产量和成品质量，提高车间工艺的自动化程度和仪表的可靠性，方便生产管理等方面而进行了整体方案设计。
本次项目选用了北京和利时公司MACS SmartPro集散控制系统。该系统采用了目前世界上先进的现场总线技术（ProfiBus-DP总线），采用成熟的先进控制算法，对控制系统实现计算机监控，并且集成了DMS系统、实时信息系统、ERP系统、SCM和CRM系统等，可在智能现场仪表设备、控制系统、企业资源管理系统之间进行无缝信息流传送，实现工厂智能化、管控一体化，为工厂自动控制和企业管理提供全面的解决方案；并且该系统具用强大的反馈控制、逻辑顺序控制和各种复杂运算的功能。我们在软件设计时，根据工艺要求，灵活地把这些功能有机地组合，实现了先进的控制策略，在HPA装置中，设计实现了次磷酸钠溶液的自动进料、补料、浓缩以及溶液密度的在线分析，Ⅰ次和Ⅱ次调整釜的自动升温、保温、冷却以及出料，板框压滤机的自动冲水、吹扫等控制。
互为冗余的控制站2台
工程师站1台（可兼作操作员站）
操作员站1台（可兼作工程师站）
交换机2台（互为冗余）
报表打印机1台
UPS不间断电源1台
三、 功能和特点
和利时公司此套DCS系统具有分区、分级别控制功能，工程师站和操作员站均可以实现操控系统内的所有点；为了操作的安全性，两台站平时都设置为操作员权限，只能执行操作员权限范围内的所有命令，如各气动阀门和电机的启停等。需要执行工程师权限时必须有专业人员将权限设置为工程师权限方可进行系统维护或相应操作。所有权限都具有密码保护功能。
所有控制站、工程师站、操作员站全部采用100M以太网进行通信，因此具有通信速度快、距离远、连接方便、兼容性好的特点。
生产过程实现人机对话，主要是在操作站上进行操作、监视，在软件组态中除了复杂的回路控制外，还编制了能够集中显示、监测和过程控制的各种画面；其中工艺流程图5幅，总貌画面2幅，组控制画面10幅，以及单回路调整画面、报警画面、趋势画面，另外还有班报表和批报表功能。
完善的报警功能，有工艺模拟量报警，工艺开关量报警，系统报警，报警摘要，操作人员可以方便的了解目前的系统状态以及生产过程。
取得了国家专利的以太网络冗余功能，每个控制站、工程师和操作员站都用两根以太网线进行通信，其中任何一根网线出现故障都不影响整套系统的正常运行，同时会在系统中产生声光报警，系统状态图也会由绿色变成红色，以提示维护人员排除故障。
四、 联锁方案
HPA装置联锁以及紧急停车系统全部由计算机软件通过高级语言编程实现，具有较强的可靠性、敏捷性、准确性和关联性。它能取代操作人员要进行的大量操作以赢得时间。如遇到突然停电、汽、气等情况，系统会迅速作出判断，并采取相应处理措施，做到有条不紊。实现了智能化的事故辨别与级别分类停车，避免了误停车或停车速度太慢所带来的损失。
五、 应用
某化工有限公司技改项目——综合车间HPA装置采用北京和利时公司先进的SmartPro集散控制系统，这是国产DCS控制系统在化工行业中的又一次成功应用，此套系统的成功应用更加说明了和利时公司在国内自动化控制领域所处的主导地位。
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