圖1  DCS系統(tǒng)配置圖

    (2)  控制站：主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集及操作命令的輸出，完成調(diào)節(jié)控制、數(shù)據(jù)處理、邏輯聯(lián)鎖和設(shè)備控制等功能。為了增加系統(tǒng)的可靠性，控制站采用冗余配置，其中的處理器卡、電源卡及通訊卡均為一用一備，兩個(gè)處理器卡為熱備份，同時(shí)接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，當(dāng)處于控制狀態(tài)的處理器卡發(fā)生故障時(shí)，備用的處理器卡可自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。

    (3)  網(wǎng)絡(luò)：操作站之間的網(wǎng)絡(luò)為以太網(wǎng)（采用同軸電纜），操作站與控制站之間的控制網(wǎng)為冗余的VL-NET，以此進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

    (4)  I/O卡件：為了便于以后的擴(kuò)展，卡件的設(shè)置預(yù)留15％的空余量。為了便于維護(hù)，卡件類型做到盡量的少，5個(gè)控制站使用了6種I/O卡件（分別為AAM10、AAM50、AMM32T、AMM42T、ADM12C、ADM52C），這樣的選擇也可減少備件的數(shù)量和費(fèi)用。

3  軟件實(shí)施

    因?yàn)樵擁?xiàng)目沒有設(shè)計(jì)人員，所以只能在讀懂原YEWPACK系統(tǒng)控制程序的前提下，在CS1000系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相同的功能，株洲化工廠要求系統(tǒng)的更換在停產(chǎn)檢修的一周時(shí)間內(nèi)完成，這樣對(duì)軟件的準(zhǔn)確性要求較高。為此橫河技術(shù)人員和廠方反復(fù)討論了所有的控制程序，特別是關(guān)鍵的聚合環(huán)節(jié)，最終確定了控制方案，設(shè)計(jì)了A、B兩個(gè)聚合釜進(jìn)料程序（包括VCM單體加料、分散劑加料、調(diào)節(jié)劑加料、引發(fā)劑加料）、釜溫控制程序等。由于控制的時(shí)序性強(qiáng)，進(jìn)料量要求比較嚴(yán)格，為此筆者充分利用并選擇最合適的DCS內(nèi)部功能塊來實(shí)現(xiàn)上述功能。

3.1  程序設(shè)計(jì)
    PVC的生產(chǎn)過程是批量生產(chǎn)，順序控制程序很多，筆者選擇了簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)部功能塊―順控表（ST16）來實(shí)現(xiàn)程序。因功能塊ST16的數(shù)量有限，在程序設(shè)計(jì)中充分利用了順控?cái)U(kuò)展功能塊ST16E，它雖然占用功能塊的數(shù)量，但它沒有獨(dú)立的模塊狀態(tài)（MODE），因而可以降低控制站的CPU負(fù)荷。整個(gè)裝置順控表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2  順控表結(jié)構(gòu)圖

?  初始化程序：完成各個(gè)程序及儀表在開始運(yùn)行程序前所處的狀態(tài)。
?  管理程序：完成各個(gè)執(zhí)行程序之間的調(diào)配，這是控制軟件運(yùn)行好壞的關(guān)鍵。
?  執(zhí)行程序：具體的控制程序，如加料程序、升溫程序、攪拌程序等。
    初始化程序僅在控制站上電時(shí)執(zhí)行一次，管理程序的掃描是常開的（若條件成立即被執(zhí)行）。為降低控制站的CPU負(fù)荷，具體的執(zhí)行程序僅在被執(zhí)行時(shí)打開掃描。

3.2  各種料量的稱量
    批量生產(chǎn)中各種物料應(yīng)按一定的配方加入才能保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，因此對(duì)各物料的加料量要求嚴(yán)格，為此選用了批量設(shè)定功能塊（BSETU-2），其回路連接如圖3所示。

圖3  回路連接圖

    回路中IN端連接的是測(cè)量物料的DCS卡件地址，OUT端連接的是控制物料量的閥門地址。
    對(duì)料量的控制是通過設(shè)定調(diào)整畫面中的各項(xiàng)參數(shù)來進(jìn)行的，其調(diào)整畫面如圖4所示。圖中的BSET即為預(yù)定加料量的設(shè)定參數(shù)，SUM為實(shí)際的進(jìn)料量，設(shè)好BSET后，啟動(dòng)該功能塊（FQCS-105的MODE置AUT、同時(shí)參數(shù)SW置1），閥門會(huì)自動(dòng)打開，物料隨即進(jìn)入，當(dāng)SUM=BSET時(shí)，閥門自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)料過程結(jié)束。
    為保證進(jìn)料的精確性，在BSETU-2功能塊的調(diào)整畫面中設(shè)有很多其它參數(shù)，在這里著重介紹三個(gè)常用的參數(shù)：LPV、ILST、PLST。其中LPV是泄漏量設(shè)定參數(shù)，用以解決閥門關(guān)閉后可能因封閉性不好造成少量物料繼續(xù)進(jìn)入而導(dǎo)致加料量不準(zhǔn)的問題，在物料計(jì)量時(shí)，當(dāng)SUM=BSET－LPV時(shí)，閥門就關(guān)閉，靠泄漏量達(dá)到預(yù)定的加料量；ILST為閥門小開的料量設(shè)定值，當(dāng)SUM<ILST時(shí)，閥門為小開（MV=ML），此時(shí)物料的進(jìn)速較慢，當(dāng)SUM≥ILST時(shí)，閥門全開（MV=MH）,物料進(jìn)速較快； PLST為閥門預(yù)關(guān)的料量設(shè)定值，當(dāng)SUM＝BSET－PLST時(shí)，閥門為預(yù)關(guān)值（MV=PRE），物料進(jìn)速減慢。以上參數(shù)都需根據(jù)裝置的具體情況在實(shí)際操作中不斷調(diào)整，以保證進(jìn)料的精確性。

圖4  FQCS-105的調(diào)整畫面

3.3  畫面設(shè)計(jì)

圖5  聚合釜工藝流程圖