1 工艺简介及控制要求
1.1 工艺简介
6000制氧机组工艺较复杂,主要流程(见图1):空气压缩机把空气压缩到0.56Mpa,流量为40000NM3/H,压缩后的空气通过预冷系统,把空气冷却到12度左右,再通过纯化系统除去水和二氧化碳等杂质,然后通过膨胀机制冷,使空气冷却到零下100多度,通过氧气、氮气、氩气冷凝温度不同的原理,在分馏塔内分馏出氧气、氮气、氩气,最后分别通过氧压机、氮压机、液氩泵把以上气体分别加压到用户需要的压力。
1.2 控制要求
控制系统对过程参数进行显示、报警、趋势记录、操作记录、报表自动打印、联锁停机、自动控制等。因为以后可能增加透平氧压机控制工程网版权所有,控制系统要求扩容性好,扩容时对生产影响小。整个系统需要的检测点温度为130点左右、压力差压110点左右,调节阀50点左右,其它模拟量20点,各种设备运行信号、联锁、控制、切换阀及调节阀阀位等开关量120点左右,闭环
2 硬件配置
6000NM3/H制氧机组偏化工类,因此模拟量较多,控制回路较多,总共320点左右,因此采用原则上采用DCS(集散控制系统),其次采用PLC(可编程控制器),由于原来的变送器、调节阀、热电阻等要利用,再加上就地到主控室不太远(不超过150米),因此外围仪表采用模拟仪表,不采用总线型仪表,综合性价比高等各种因数,采用浙大中控的DCS(JX-300X)。
JX-300X基本组成包括工程师站(EX)、操作站(OS)、控制站(CS)和通信网络Scnet Ⅱ,Scnet Ⅱ遵循开放的TCP/IP协议工业以态网,通信速率为10Mbps,操作站间为100Mbps。如以后扩容可以增加控制站和操作站,调试完后再把网络联上,对生产几乎没有影响。
对于6000机组我们采用如下方案(如图2),一个工程师站,一个操作站,两个控制站,两台交换机。以上设备通信网络采用星型结构,并且1:1热冗余,每台控制站的主控卡、数据转换卡及通讯采用1:1热冗余。根据工艺特点把系统分为压缩控制站、空分控制站,便于以后维护。空压机、氧压机、氮压机所有点位进压缩控制站控制工程网版权所有,空冷塔、分子筛、膨胀机、分馏系统等进空分控制站。
2.1 工程师(操作)站
a 操作站(OS),从控制站接收数据并加工,历史数据归档,产生各类报表,定时自动打印。作用为操作工进行监视及操作。网络为热冗余备分。计算机配置:CPU为PentiumⅣ 1.7G,内存为128MB的DDRAMwww.cechina.cn,硬盘为40GB,21吋显示器,64MB显卡,双网卡。
b工程师站(ES)用于系统组态,设计控制程序,并下装组态程序到控制站和传送监控程序到操作站。并且具有操作站所有功能。计算机配置:CPU为PentiumⅣ 1.7G,内存为128MB的DDRAMwww.cechina.cn,硬盘为40GB,21″显示器,64MB显卡,双网卡。
2.2 控制站
所有控制由控制站完成,每个控制站有一块主控卡(可冗余),每块主控卡可带8个机笼,机笼核心部件是数据转换卡,每个机笼可插16块I/O卡。
a. 主控卡(SP243X)
主控卡是控制站的软硬件核心www.cechina.cn,负责协调控制站内的所有软硬件关系和各项控制任务,如完成控制站I/O信号处理、控制计算、与上下网络通信控制处理、冗余诊断