关键词：
随着过程工业的发展, D C S系统应运而生。它是由过程控制仪表发展而来, 它强调的是“集中管理, 分散控制”, 即控制危险分散、管理和显示集中, 是从大而小的设计思想。
生产工艺要求, 生产过程控制必须稳定可靠, 系统运行的安全性能要好, 报警准确及时。2007年我公司在产品精制装置采用了ABB的利用S800系列远程I/O实现控制的DCS系统, 从运行情况来看取得了较好的效果, 运行良好。
1 产品精制系统改造简介
产品精制装置控制系统主要包括:冗余A C 4 6 0控制器;A F 1 0 0远程通讯网络;S800远程I/O卡件;Advasoft for Unix开放操作站。
该系统由两部分组成:控制器及工作站、远程I/O卡件。其中, 控制器主要完成整个系统数据及信息处理。工作站是操作工与系统进行会话的人机交互界面, 主要完成整个系统的系统参数设定、显示和信号发送等功能。现场远程I/O是一座桥梁把现场仪表与控制器连接起来, 在控制器及现场仪表之间传送各种信息。把现场仪表的显示信息发送到控制器, 并把控制器的信号传送给各现场仪表。实现操作工对装置工艺生产流程的实时监控。
2 产品精制控制系统的硬件特点
首先、该系统采用的ABB AC460控制器实现真正意义的DCS控制器冗余, 产品精制系统就是利用公司二联合DCS系统的电源及控制器母板, 实现了6个CPU同时工作, 数据通过高速模板总线进行交换。与二联合系统共存, 但又互不影响。而且AC460控制器支持在线插拔, 方便系统的维护。其次、我公司所采用的AC460控制器及S800远程现场I/O全部具有在线插拔及自动识别功能, 系统上电后, 网络、操作站、控制器能够自动识别I/O模块, 不需要对模块进行地址设定。再次、AC460控制器采用分散的数据库管理模式, 使网上所有节点均可享有其它节点的数据和信息, 实现了真正的数据共享, 系统资源的真正分散。这也是我公司一、二联合实现了工艺参数上网的基础。
3 产品精制控制系统的软件特点
产品精制系统采用的ADVASOFT软件不仅符合操作工画面操作的习惯而且避免了操作工的系统监控软件培训。另外, 该软件可以在控制器正常运行的条件下对参数回路进行修改和调试确保参数的准确性及实时性。操作画面更新及时。画面在1s内完成, 数据刷新时间较短, 为实时监控工艺参数提供了便利。对于非正常状况的参数提供报警显示, 及时提醒操作工进行操作调整。报告和存储管理功能可以对工艺控制参数进行转存。使我们很容易分析出第一事故点。
4 系统功能及远程联网在我公司生产实际的实现
4.1 系统功能
(1) 数据库组态。产品精制装置、动力站、二联合三装置共用同一数据库, 产品精制装置数据库是在不影响二联合及动力站系统的正常工作的情况下进行的。从数据库构架到具体的回路组态。产品精制装置数据库作为整个数据库的一个子数据库, 被组态在新增的CPU3块下。我们通过离线操作实现组态。
(2) 画面组态。人机界面的好坏直接牵扯到系统的正常应用, 画面作为操作工与装置通过系统交流的窗口, 我们配合工艺严格按照我公司产品精制装置的实际工艺布局组态。详细到每一个阀门的方向及位置。使操作工通过观察画面就可以了解到装置的实际位置。实现了系统画面的直观且图形化。
(3) 报警组态。按照工艺设计要求, 每一参数都有相应的安全操作范围, 对于非安全范围的参数数据就应发出警告及提示, 防止不正常生产的发生。对于每一参数, 我们设定了两种报警, 除系统自动生成的报警外, 我们在每一参数显示上组态了发光报警。
(1) 系统自报警:产生于DCS画面中央顶部。为黄色闪光报警。
(2) 画面发光报警:产生于画面参数位号显示位置。
在特殊的情况下, 还可以实现声音报警, 在报警条件下, 系统发送报警信号至报警器, 产生刺耳的声音报警提示。
(4) 长庆石化公司的特色应用。在长期的生产实践中形成了具有长庆石化特色的许多DCS的使用经验。
(1) 小画面:因为生产装置的庞大和操作条件的限制, 操作工不可能用一幅操作画面监控所有的装置操作, 于是小画面诞生了, 从开始的一个、两个、到最多四个。不仅满足了操作需要, 而且还可以实现不同岗位的相互监控。
(2) 报警的应用:DCS服务于生产, 生产反作用于DCS。系统在装置建设时的设计报警值不能满足精细的操作的需要, 为得到更高的操作要求, 在小范围内设定报警值, 使操作工况更平稳, 系统原有的报警设定值已从原来的几十, 几百精确到个位数。
(3) 历史趋势:操作工关注一段时间内的装置运行参数, 历史趋势就成了他们最好的工具, 趋势显示的最大值、最小值成为了查看超限的利具。查看趋势分析操作, 从而调整操作。
4.2 远程联网软件实现
通过局域网、TCP/IP协议实现在UNIX微机工作站上监控DCS画面, 通过Exceed软件在WIN2000微机上实现DCS系统的组态和操作, 实现在局域网的任一终端远程监控DCS.这种基于微机监控DCS的方法经济且易于实现, 实际应用效果较好。
5 结尾
ABB DCS系统在长庆石化公司应用的新特点:第一个采用跨系统移植数据库、编译、安装新数据库, 这在系统建设上是少有的。从一个系统的数据库移植至另一数据库, 既保证了原系统数据库的正常使用, 又要按期完成产品精制装置移植合并后的二联合系统的平稳正常运行。
(1) 利用现有系统资源扩充、加装控制器。产品精制系统的控制器是安装在二联合系统的控制器机柜扩展插槽上的, 利用了二联合系统的电源、机柜。而且是在不影响二联合数据库正常使用的情况下进行的。
(2) 采用了ABB公司的利用S800系列远程I/O。系统采用了S800远程I/O, 它的特点是组态方便, 调试简便, 工程造价低, 为公司节约工程费用。该系统有很大的扩充空间, 组态方便, 简单。而且该系统可与公司管控一体化网络中的第三方的控制系统及信息管理系统进行联网, 完成数据交换及管理功能。实现了产品精制系统的工艺参数信息共享。
摘要：本文论述了长庆石化公司产品精制控制系统的硬件构成、软、硬件特点及其远程监控在长庆石化公司的实现情况。并对DCS在公司的应用做出探讨。
关键词：DCS,控制系统,控制器,工作站
