1、横河会社DCS,CS3000 PET装置応用 CS3000 PET装置中的应用,DCS集散控制系统幻灯片讲解,小组成员：宋君毅、焦新院、胡京雨、王维自动化0802班第三组组长： 胡京雨 讲解： 焦新院 收集资料： 胡京雨、焦新院、王维 整理资料： 王维、宋君毅、胡京雨 PPT制作： 胡京雨、宋君毅、王维,横河CS3000系统,横河CS3000系统在PET装置中的应用,印度SUMEET公司连续聚酯( PET)装置为扬州 惠通化工技术有限公司的总承包项目, 该装置采用 国内开发的以乙酸锑为催化剂, 二氧化钛为消光剂, 精对苯二甲酸( PTA )和乙二醇( EG )为原料的直接 酯化、连续缩聚的四釜
2、流程工艺路线, 生产纤维级半 消光聚酯切片。其核心控制系统为集散控制系统 ( DCS), 采用的是横河( YOKOGAWA )的CS 3000系 统。本文重点介绍该系统在装置中的应用情况。,1. 系统介绍 1. 1 系统构成 1. 1. 1 CS3000系统构成及设备 构成CS3000系统的主要设备如图1所示。,图1 CS3000系统的主要设备 Main equipment of CS3000 system,FCS(现场控制站) FCS用于过程控制, 按照实际工况结合用户要 求选择。FCS 可通过通讯接口与可编程控制器 ( PLC )或其他数据采集装置相连, 也可利用现场总 线通讯卡挂现场总线
3、仪表等。 VL net(控制总线) VL net是一种可靠的、实时的控制网络, 它将 FCS与H IS相连, 构成CS3000集散控制系统。 BCV (总线转换器) BCV 可以将各个小系统连接成一个总系统, 允 许进行集中操作和监视, 在H IS 上操作和监视其他 各小系统的现场控制单元和现场监视单元。,1. 2 硬件说明 现场控制站( F ield Control S tation) , 简称FCS, FCS为CS3000提供过程控制功能, 如常规控制、顺 序控制、批量控制和复杂运算等等, 适合于各种工业 过程。FCS由电源单元、CPU 单元、VL net连接器、 电池电源、电源分配卡和I
4、/O模件等组成, 它接受来 自现场的各种过程信号, 并根据工艺设定条件和 H IS发出的指令完成对工业控制对象的过程控制功 能, 使整个生产过程被控制在最优化的状态下运行, FCS和H IS之间通过VL net总线进行信息交换。,现场控制站处理器采用 成对备用!的结构, 即 每个处理器单元都包含2个CPU, 2个CPU 同时工 作并时刻对输出的内容进行相互比较, 以便在有差 异的情况下可以切换到到备用的处理器, 并保证内 容的同步。这种独特的结构可以使FCS具有其他 控制系统所不能达到的优势。例如: ( 1)瞬间便可完成从故障端处理器到备用端处 理器的切换。 ( 2)成对的处理器可同时保证数据
5、的完整性, 只用1个数据位便可完成错误检测。这种错误检测 机制可以使用户在微处理器系统瞬时发生故障时, 灵活地实现过程参数的安全控制。 ( 3)处理器的自诊断功能可以在错误发生后, 监测出错误的原因所在。如果错误是即刻的, 如瞬 时的信号错误, 则处理器可自动地恢复到正常状态。,1. 3. 1装载媒体 ( 1) Key-code。 ( 2) CS3000系统软件。 ( 3) CS3000电子资料。 其中Key-code的作用是限定软件包的使用权。 1. 3. 2 常用软件包 ( 1)操作监视软件包 LHS1101标准操作监视功能; LHS2411OPC 接口软件; LHS6530报表软件包。
6、( 2)工程组态软件包 LHS5100标准组态功能; LHS5150流程图组态; LHS5420测试功能。,2 系统应用 2. 1 酯化I反应釜液位控制 2. 1. 1 工艺要求 浆料中间罐( 03-R02)的浆料通过螺杆泵( 03- P02. 1 /2)打入到酯化I反应釜( 04-R01)中。2台螺 杆泵以一定的负荷(可以相同负荷也可以不相同负 荷)同时运行, 当其中一台泵出现故障时, 可以自动 或手动调整另一台泵的转速以维持先前的流量来保 持生产的正常运行。浆料加入量的大小可通过螺杆 泵的转速控制。同时, 酯化I反应釜液位调节通过 控制浆料的加入量来实现。流程如图2所示。,图2 酯化工艺流
7、程控制,2. 1. 2系统实现 该系统中, 首先要有一个流量控制回路来控制 浆料流量, 即FIC03130, 该回路的输入为流量信号 FT03130, 输出为电机的转速控制(螺杆泵是采用变 频控制的) , 因为有2台泵同时运转, 所以输出利用 了1个SPLIT(信号分配)模块分成了2 路输出, 分 别控制2台电机。 SPLIT模块有1个输入( SV )和2个输出(MV1, MV2), 还有1个切换开关( SW ) , 在本系统中, 它的 输入来自FIC03130的输出, 2个输出分别作为2台 泵的转速控制信号, 其中SW 的功能为: 若SW = 1, 则MV1= SV, MV 2不随输入信号变
8、 化; 若SW = 2, 则MV2= SV, MV 1不随输入信号变 化; 若SW = 3, 则MV1= SV, MV 2= SV。 故在本系统中SW 的值应设置为3。使得2台 螺杆泵的转速信号都来自于FIC03130的输出。 另外根据工艺要求, 2台同时运行的螺杆泵, 当 一台故障时, 可以自动也可以手动提高另一台的转 速以维持先前的浆料流量, 故在泵的转速控制信号 上加了MLD(手操)模块, 该模块可以设置2个工作 状态, MAN /AUT。,当处于AUT工作模式时, 仅仅将接收的转速控 制信号传送出去, 没有任何改变, 这样可以实现根据 浆料流量自动控制螺杆泵的转速。 第3期赵定国: 横
9、河CS3000系统在PET装置中的应用57 当处于MAN 模式时, 则断开接收到的转速控 制信号, 而新的转速控制信号可以在该模块上设定 (根据需要可以设定任意转速), 这样就可以实现手 动调整相应泵的转速了。 选用这个模块的好处是, 螺杆泵可自由选择参 加自动控制或是单独运行, 特别是在检修的时候, 可 自由选择任意的速度启动或停止, 检修好后可以选 择一个合适的速度平稳切换到自动控制状态中。 酯化I反应釜液位控制L IC04110是通过控制 加入到釜内的浆料量来实现的。所以这里就要用到 串级控制了, LIC04110 作为串级控制系统的外环, FIC03130作为串级控制系统的内环。,2.
10、 2 酯化I反应釜搅拌器联锁控制 在装置中主电机04A01带动酯化搅拌器转动, 油泵电机04A01P带动油泵转动来给04A01润滑和冷却。酯化搅拌器的启动条件是反应釜的液位LIC04110未低低报、油泵04A 01P已经运行、油压正常( PAL04110 未低报) , 所以2 台电机的启停顺序应该是先开04A 01P, 后开04A01; 停止时先04A01后停04A01P; 另外, 为保护04A01, 在酯化液位计LIC04110液位低低报、在04A 01P故障停止 时应联锁停止04A01。 系统实现这一功能时, 使用了LC64 (逻辑图) 模块, 简单、方便、并且可靠地实现了以上功能。,2.
11、 3 水箱液位自动控制 利用带高低报警的液位计和进水管线上的切断 阀来实现水箱的自动补水。 ( 1)当液位低报, 并且没有高报, 并且连锁开关 处于投运状态时, 打开切断阀补水; ( 2)当液位高报时, 关闭切断阀停止补水。系统使用了一个LC64 逻辑图表模块来实现以上功能, 其中BP06320为一旁路开关, 该开关置1时, 该联锁投运, 以实现自动控制功能。停车或检修时, 该开关置0, 则无任何联锁, 避免误动作。,横河公司的CENTUM-CS3000 DCS控制系统强大的功能模块和其优越性,能保证了装置按照设计方案在预定时间内顺利开车并一直稳定可靠地运行。由于该系统的开放性、灵活性、易操作性、易维护性等优越性能, 在随后的工程项目中得到越来越广泛的应用。,皆様, ！,
