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用PC和PLC實現(xiàn)集散控制(2)

用PC和PLC實現(xiàn)集散控制 
     
       導讀: 隨著化工自動化技術的不斷發(fā)展,集散控制的思想越來越廣泛地被廣大自動化工程技術人員所青睞,并正在逐漸被應用于新建、擴建和技改項目中。

  2.用PC和PLC實現(xiàn)集散控制(DCS)一例

  2.1.工藝過程簡介:

  液氨儲運工段是貴州宏福實業(yè)開發(fā)有限總公司年產(chǎn)80萬噸重鈣裝置改磷銨的技改項目中的重要組成部份,設計卸氨能力250噸/小時,罐區(qū)緩沖能力9000噸。氨在常溫常壓下為氣體,易燃、易爆、有毒、有害;液氨儲運工段是總公司的高危區(qū)之一,安全生產(chǎn)是本自動控制系統(tǒng)應考慮的重點。

  2.2.控制系統(tǒng)概況:

  為提高生產(chǎn)的安全性,在本控制系統(tǒng)中對重要的工藝參數(shù)點采取了“3取2表決”的策略,并設計了21個自動連鎖回路,對生產(chǎn)過程進行連鎖保護;為保證生產(chǎn)過程的平穩(wěn)運行和節(jié)能降耗,系統(tǒng)設計了6個調(diào)節(jié)回路。為便于監(jiān)控和操作,在操作站設計了一幅流程畫面總貌圖,集中顯示了與安全生產(chǎn)密切相關的一批工藝參數(shù)、設備運行狀況態(tài)和報警信息;對其它化工單元操作過程設計了相關的局域流程畫面,全面地顯示了與其相關的各種詳細生產(chǎn)信息;根據(jù)操作人員的習慣,在操作站設計了4組組畫面,分別集中顯示溫度、壓力、流量和液位信號;對6個調(diào)節(jié)回路分別設計了調(diào)節(jié)畫面,實現(xiàn)對PID參數(shù)的整定、手自動模式的切換以及對調(diào)節(jié)閥門的手動操作;對21個主要閥門分別設計了彈出式開關畫面,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自控或遙控;對主要工藝參數(shù)設計了歷史趨勢圖,為故障診斷和優(yōu)化控制提供了數(shù)據(jù)。為確保安全生產(chǎn),實現(xiàn)對緊急事故的應急處理,對6個調(diào)節(jié)器回路加裝外部自動跟蹤調(diào)節(jié)器,一旦出現(xiàn)控制系統(tǒng)故障,自動切換到跟蹤調(diào)節(jié)器獨立于DCS來控制調(diào)節(jié)閥;對21個主要閥門加裝應急處理按鈕,獨立于DCS實現(xiàn)對閥門的強制開關。

  2.3.硬件配置:

  控制站選用OMRON的C200型PLC,配置了數(shù)字模塊(OD211/ID212)9塊,模擬模塊(AD003)4塊,調(diào)節(jié)模塊(PID03)3塊;操作站選用DELLOPTIPLEXGX150計算機;工程師站選用COMPA型PC機。構成圖如下:



  2.4.控制站軟件組態(tài):

  控制站的組態(tài)用OMRON的系統(tǒng)軟件SSS作為技術平臺,用梯形圖作為編程工具,其組態(tài)內(nèi)容主要有:

  2.4.1.PLC內(nèi)部地址的分配:

  I/O地址的分配:PLC的I/O地址是PLC與現(xiàn)場檢測設備、執(zhí)行機構進行數(shù)據(jù)通信的唯一的一一對應的寄存器地址,I/O地址的分配是對PLC進行進一步組態(tài)的基礎;對OMRON-C200而言,I/O地址與所連接的I/O模塊有關;連接到數(shù)字模塊上的現(xiàn)場設備,其I/O地址取決于I/O模塊的安裝位置和在該模塊上的點號,連接到模擬模塊、PID模塊上的現(xiàn)場設備,其I/O地址取決于I/O模塊的單元號(不同的模塊應通過模塊的硬開關設置不同的單元號)和在該模塊上的點號;比如在本系統(tǒng)配置中,現(xiàn)場的雷達液位變送器LT-101輸出的4~20mA的模擬信號連接在單元號為3的模擬輸入模塊AD003的第二點上,則它在PLC中的配置的地址便是IR:132;而閥門HV120的關閉狀態(tài)信號(closed)連接到安裝在的擴展機架第二槽的數(shù)字輸入模塊ID212的第十點上,則它在PLC中的配置的地址便是IR:01210;本系統(tǒng)中,共定義I/O地址142點。
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