全手動、無聯(lián)鎖這在一般的化工廠是不可想象且不可思議的，但國內(nèi)大部分制藥廠特別是傳統(tǒng)型生產(chǎn)廠家卻都是如此。 西門子"全集成自動化"的過程控制系統(tǒng)PCS7系統(tǒng)在某維他命A藥廠的成功應(yīng)用，使維生素B6藥廠及無錫檸檬酸廠欣然接受了"全集成自動化"概念,并采用了新型過程控制系統(tǒng)——-PCS7。 我們除了向用戶提供整個系統(tǒng)所需的軟、硬件產(chǎn)品，還對整個工程提供相應(yīng)的服務(wù)，從系統(tǒng)編程和組態(tài)到控制柜的設(shè)計和制造，以及現(xiàn)場安裝指導(dǎo)，接線和調(diào)試等直至項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行。 工藝簡介 由于維生素B6藥廠及檸檬酸廠規(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，整個工廠在中央控制室內(nèi)放置了三臺操作員站，對全廠相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、參數(shù)調(diào)整，在11個工段的11個就地控制柜內(nèi)放置了11個相應(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)計方案特別適合那些由全手動、無聯(lián)鎖改造為全自動、全聯(lián)鎖的工廠。既實(shí)現(xiàn)了全集成自動化，又保留了本地監(jiān)控和操作的傳統(tǒng)習(xí)慣，同時可降低對操作員的要求。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，配置了二臺主控制器，每臺控制器各帶一路Profibus_DP現(xiàn)場總線，與所有連接現(xiàn)場設(shè)備的分布式I/O站及操作員面板直接連接并進(jìn)行實(shí)時通訊。 ●雖然檸檬酸廠采用集中控制、集中監(jiān)視的控制方式，即在中央控制室內(nèi)放置二臺操作員站，但在現(xiàn)場的8個工段仍設(shè)置了4個操作員面板，這樣即使主CPU故障或停機(jī)，這些操作員面板仍可自動切入，對一些重要的監(jiān)控畫面和控制回路進(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)備及方便維護(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，此閉環(huán)控制器會自動切入而繼續(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。對一些重要的溫，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。由于采用部分設(shè)備部分冗余的控制方式，一改以往整個工廠控制系統(tǒng)冗余的控制方式，使整個工廠的控制系統(tǒng)總投資大大降低。 ●模擬量輸入信號大多為4～20mADC的二線制和四線制信號，輸出為4～20mADC信號。數(shù)字量為干觸點(diǎn)或有源信號，部分?jǐn)?shù)字量信號通過安全柵引入，部分脈沖信號也由數(shù)字量模板引入。數(shù)字量的輸出信號由帶狀態(tài)指示燈和外帶保護(hù)二極管的繼電器送至現(xiàn)場儀表。 通訊方式 ●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與連接現(xiàn)場設(shè)備的分布式I/O站進(jìn)行直接實(shí)時通訊，其采用了高性能的系統(tǒng)總線——-工業(yè)以太網(wǎng)和二個星形連接器使得工程師站和操作員站通過與控制器及現(xiàn)場控制單元進(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，即相近的二臺操作員站，當(dāng)一臺故障時，在另一臺操作員站上可實(shí)現(xiàn)對此站的監(jiān)控畫面進(jìn)行監(jiān)控。 ●而在檸檬酸廠,系統(tǒng)總線采用Profibus_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，無論網(wǎng)上的任意一點(diǎn)斷開都不會影響網(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甚至六個不同的層面，控制對象直接就近引入，充分體現(xiàn)總線的優(yōu)勢。即：無論被總線上的任何一個分布式I/O站采集的對象都能通過通訊的方式實(shí)現(xiàn)閉環(huán)或聯(lián)鎖控制。 [b]系統(tǒng)功能 [/b] ●安全性 從工廠安全要求的角度操作分為四個等級： 工廠級緊急停車/車間級緊急停車/單設(shè)備級停車/單設(shè)備報警 ●自診斷能力 ●組態(tài)功能 ●報警功能 ●記錄功能 ●歷史數(shù)據(jù)的存儲和檢索 ●顯示功能 結(jié)束語 過程控制系統(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)、可靠的操作，必將成為實(shí)現(xiàn)工廠管控一體化的首選。應(yīng)用多屏及多窗口技術(shù)特別適用于批量控制，應(yīng)用在線工業(yè)電視可觀察現(xiàn)場維修人員的維修過程及觀察生產(chǎn)過程中的一些特殊對象。采用Profibus_PA的現(xiàn)場總線，可得到更多的現(xiàn)場儀表信息，減少40%左右的硬件設(shè)備、電纜、安裝調(diào)試、工程費(fèi)用等。 編輯：何世平