圖1  現(xiàn)場控制站內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2  木糖醇項目DCS控制系統(tǒng)硬件配置

木糖醇項目DCS控制系統(tǒng)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(jī)柜四部分組成，完成現(xiàn)場信號采集、工程單位變換、通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果傳輸?shù)讲僮鲉T站等功能。
(2)  操作員站和工程師站是最重要的人機(jī)交互界面，由高檔工控微機(jī)組成，進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控和管理。
(3)  DCS控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由上到下分為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)兩個層次。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場控制站和系統(tǒng)操作員站的互連。控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場控制站與I/O單元的通訊。
(4)  操作員站配置說明：
計算機(jī)：DELLGX270 P4 2.26G/256M/40G/CD/網(wǎng)卡；
顯示器：DELL21；
交換機(jī)：DLINKDES-1008；
專用鍵盤；
專用球標(biāo)；
軟件狗。
(5)  現(xiàn)場控制站配置說明：
FP030：機(jī)柜                                   1臺；
FM910-A：現(xiàn)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(guān)量輸出模塊                 4塊；
FM161D：16路開關(guān)量輸入模塊                 6塊；
FM192B-CC：冷端匹配器                      1塊。
(6)  控制網(wǎng)絡(luò):
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線式；
最大節(jié)點數(shù)：126；
傳輸速率：9.6Kbps~12Mbps；
通訊介質(zhì)：雙絞線或光纜。
(7) 木糖醇項目DCS控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  木糖醇項目DCS控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3  木糖醇項目DCS控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

(1)  MACS控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制站組態(tài)軟件為CONMAKER系統(tǒng)
    CONMAKER系統(tǒng)是用于開發(fā)控制方案的開發(fā)平臺，包含有控制方案編輯器和仿真調(diào)試器，是一套完整控制編輯和調(diào)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(guān)量輸入（DI）、開關(guān)量輸出（DO）、熱電偶輸入（TC）、熱電阻輸入（RTD）五類，單回路PID調(diào)節(jié)28個，串級調(diào)節(jié)回路4個，有配料工段順控控制方案、氫化系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)方案以及溫壓補(bǔ)償?shù)榷喾N控制算法方案。
    控制方案設(shè)計采用FBD功能塊、ST語言等編程工具實現(xiàn)。單回路調(diào)節(jié)和模擬量輸入的組態(tài)方法如圖2所示。

圖2  單回路調(diào)節(jié)和模擬量輸入的組態(tài)方法

其他調(diào)節(jié)回路和控制方案就不再做詳細(xì)說明了。
(2)  MACS控制系統(tǒng)操作員監(jiān)控操作軟件為FACVIEW系統(tǒng)
    FACVIEW系統(tǒng)是制作操作員監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的平臺。可對操作站的使用權(quán)限進(jìn)行分配設(shè)置監(jiān)視員、操作員、工程師等不同權(quán)限的用戶，根據(jù)不同權(quán)限實現(xiàn)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(tǒng)調(diào)試

(1)  I/O測量點單通道調(diào)試：對所有I/O卡件所有通道用信號發(fā)生器送模擬信號進(jìn)行測試，測量精度準(zhǔn)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(zhǔn)確到位，手動、自動控制可實現(xiàn)無擾動切換，達(dá)到工藝要求。
(3)  對配料工段順控程序、氫化系統(tǒng)控制加模擬信號進(jìn)行仿真調(diào)試，閥們動作順序正確，連鎖報警正常，達(dá)到工藝要求。
(4)  控制器、電源卡冗余切換實驗正常穩(wěn)定，可實現(xiàn)系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
經(jīng)過長期的連續(xù)運(yùn)行證明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制方案安全可靠，完全達(dá)到工藝要求。