圖1  現場控制站內部結構圖

2  木糖醇項目DCS控制系統硬件配置

木糖醇項目DCS控制系統由三臺操作員站、一臺I/O控制單元組成。
(1)  I/O控制單元由主控單元、I/O單元、電源單元、專用機柜四部分組成，完成現場信號采集、工程單位變換、通過系統網絡將數據和診斷結果傳輸到操作員站等功能。
(2)  操作員站和工程師站是最重要的人機交互界面，由高檔工控微機組成，進行生產現場的監控和管理。
(3)  DCS控制系統網絡由上到下分為系統網絡和控制網絡兩個層次。系統網絡實現現場控制站和系統操作員站的互連。控制網絡實現現場控制站與I/O單元的通訊。
(4)  操作員站配置說明：
計算機：DELLGX270 P4 2.26G/256M/40G/CD/網卡；
顯示器：DELL21；
交換機：DLINKDES-1008；
專用鍵盤；
專用球標；
軟件狗。
(5)  現場控制站配置說明：
FP030：機柜                                   1臺；
FM910-A：現場電源                    4塊；
FM811：主控單元                         2塊；
FM143：8路熱電阻輸入模塊                3塊；
FM148A：8路模擬量輸入模塊                 16塊；
FM151：8路模擬量輸出模塊                   8塊；
FM147：8路熱電偶輸入模塊                   4塊；
FM171B：16路開關量輸出模塊                 4塊；
FM161D：16路開關量輸入模塊                 6塊；
FM192B-CC：冷端匹配器                      1塊。
(6)  控制網絡:
拓撲結構：總線式；
最大節點數：126；
傳輸速率：9.6Kbps~12Mbps；
通訊介質：雙絞線或光纜。
(7) 木糖醇項目DCS控制系統網絡結構如圖1所示。

圖1  木糖醇項目DCS控制系統網絡結構圖

3  木糖醇項目DCS控制系統軟件設計

(1)  MACS控制系統現場控制站組態軟件為CONMAKER系統
    CONMAKER系統是用于開發控制方案的開發平臺，包含有控制方案編輯器和仿真調試器，是一套完整控制編輯和調試軟件包。
    木糖醇項目的儀表I/O測量點分模擬量輸入（AI）、模擬量輸出（AO）、開關量輸入（DI）、開關量輸出（DO）、熱電偶輸入（TC）、熱電阻輸入（RTD）五類，單回路PID調節28個，串級調節回路4個，有配料工段順控控制方案、氫化系統控制調節方案以及溫壓補償等多種控制算法方案。
    控制方案設計采用FBD功能塊、ST語言等編程工具實現。單回路調節和模擬量輸入的組態方法如圖2所示。

圖2  單回路調節和模擬量輸入的組態方法

其他調節回路和控制方案就不再做詳細說明了。
(2)  MACS控制系統操作員監控操作軟件為FACVIEW系統
    FACVIEW系統是制作操作員監控操作界面的工具軟件。用于繪制流程圖、趨勢報表、報警、操作日志等，為操作人員提供便于操作監控系統運行狀態的平臺。可對操作站的使用權限進行分配設置監視員、操作員、工程師等不同權限的用戶，根據不同權限實現不同的操作控制功能。可保留最近30天的操作記錄和歷史趨勢便于分析判斷故障原因。

4  系統調試

(1)  I/O測量點單通道調試：對所有I/O卡件所有通道用信號發生器送模擬信號進行測試，測量精度準確，測量誤差符合要求。
(2)  控制回路控制室手動、自動控制正常，閥門動作準確到位，手動、自動控制可實現無擾動切換，達到工藝要求。
(3)  對配料工段順控程序、氫化系統控制加模擬信號進行仿真調試，閥們動作順序正確，連鎖報警正常，達到工藝要求。
(4)  控制器、電源卡冗余切換實驗正常穩定，可實現系統長周期穩定運行。
經過長期的連續運行證明該系統運行穩定可靠，控制方案安全可靠，完全達到工藝要求。