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焦化DCS(PLC)系統升級改造及托管...

山東三木機電工程有限公司

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產品詳細
焦爐DCS系統升級改造及托管服務

                             焦爐DCS系統升級改造及托管服務
    集散控制系統(DCS)是計算機、自動控制技術及網絡通訊技術的綜合產物。它基于控制分散、危險分散、操作和管理集中的設計思想,采用多層分級、合作自治的結構形式,適應了現代化生產和企業管理的要求。由于DCS融人了最新的現場總線、嵌人式軟件、先進控制技術、報表技術、CRT以及網絡技術等,使得其能夠整體解決小至一臺大型設備、大至一個現代化工廠整個生產過程的全方位控制,并為工廠全程信息化管理提供基礎平臺。
    DCS具備高可靠性,易于維護,系統開放等特點,在各個行業得到大量的應用,目前我國新建的焦化廠普遍采用了DCS控制系統,以前采用常規控制的焦化廠也基本進行了DCS改造。隨著DCS控制系統的不斷發展,性能不斷提高價格逐年下降,DCS控制系統的應用范圍將越來越廣。
    在我國,焦化廠基本都為搗鼓焦爐,主要生產焦炭以及化工副產品。其中電氣自動化控制部分分散,數據采集量大;采用DCS系統可以大大的提升焦化企業的生產效率,并且明顯的降低管理成本。

                          
                                          DCS控制圖

一、DCS系統的特點
 1、可靠性高
   硬件冗余設計:電源模件熱備冗余,支持雙電網輸入,并具有過壓、過流保護;控制網絡與系統網絡均采用雙重化冗余;控制模件雙重化冗余,零切換時間,保證控制連續性;系統內置所有的開關量和模擬量的輸入表決算法、輸出表決算法、輸入輸出自檢和故障報告機制,無需用戶編程,只要組態配置即可自動實現冗余設計;
   高可靠I/O模塊:點點隔離、點點互隔、點點配電、在線點點更換,可滿足核電、緊急停車等高可靠性高安全性領域要求;部件智能設計:I/O模塊、I/O模件、控制模件、通訊模件均配置微處理器或多處理器,支持模件自我診斷、故障隔離、在線插拔、在線維修;智能調理技術:支持模擬量(電壓/電流/熱電阻/熱電偶)通用輸入,軟件配置類型、全量程高精度、無損數字傳輸、自診斷自校正、免調校免維護;
   電磁兼容設計:抗瞬變快速群脈沖干擾,信號端1000V,電源端2000V;射頻干擾抑制,發射功率5W/0.5m;低功耗設計,無需要強制散熱;
   運行安全設計:實時數據掉電保持,冗余校驗,快速恢復,保證系統信息安全;  
   制造質量控制:嚴格元器件的進貨、檢驗、老化、篩選工作;部件高溫老化72小時;
2、系統開放
   全方位開放設計,支持ActiveX、OPC,OLE;提供與常用的MIS數據庫的直接接口;完全實現OPC 規范;提供OLE自動化服務器接口、DDE數據交換接口、驅動程序接口等將系統全方位的開放于用戶,允許用戶進行功能擴展與個性發揮;
   符合IEC61131-3標準的組態語言,包括功能塊圖FBD(Functional Block Diagram)、梯形圖LD(Ladder Diagram)、SFC、結構化文本ST(Structured Text)、IL等;
   基于模塊化的系統硬件、開放化的軟件平臺、專業化的應用軟件,進行靈活集成,可根據需要進行橫行或縱向擴展;既可用于化工、制藥、建材、輕工、化肥、城市工程等行業中的小型裝置的控制,也可用于電力、石油、冶金等行業中的中型裝置和聯合裝置的控制。
3、功能強大
   支持集成開發環境與離線、在線編程,支持全局統一的工程實時數據庫,支持數據庫在線編輯、刪除、增添;實時數據100000點,歷史數據100000點;支持海量歷史數據記錄,支持趨勢圖、統計表、數據分析組件等進行現場異常原因分析;
   支持控制策略的在線組態與在線調試,支持算法的單周期與單步調試;支持基于虛擬控制站的模擬仿真,用于測試控制策略。
4、維護簡便
   IO模件配置組合工業接線端子組,取消機籠、機籠底板、端子板及其連接電纜,機柜內部互連規范化,做到“服務始于端子”,方便用戶使用與維修;支持模塊、模件、網絡自診斷,模件可帶電插拔,在線修復,便于維護;模件智能化、多功能、類型少、易維修,消除配置浪費、減少備件;模擬量輸入類型及數字量輸入輸出模式可軟件設置,選型方便、改型容易;遠程技術支持,及時迅速地提供系統指導、培訓、維護服務。
5、焦爐系統控制方案
(1)改造原則
  根據實際情況,焦爐系統改造僅僅對于控制系統進行改造,原有的傳感器和儀表保持不變,并且根據實際的情況對儀表功能進行相應的調整;
(2)焦爐運行控制任務
   ①自動檢測:用檢測元件和顯示儀表,對焦爐的熱工參數(壓力、溫度、吸力,流量等)進行連續測量和顯示,并為自動調節和安全保護提供檢測信號。
、谧詣诱{節:對焦爐的運行參數進行自動調整,通過電動執行器對回爐煤氣進行調整,保證換向時集氣道壓力穩定;爐膛溫度,維持分煙道吸力的穩定;
(3)控制參數
 根據實際使用需要,確定執行器位置及其功能,分別是:①焦爐回爐煤氣壓力;②換向;③分煙道吸力;④爐膛溫度;⑤爐膛負壓等。其中”焦爐回爐煤氣壓力”是 系統控制的重點,回爐煤氣壓力不穩定將導致焦爐加熱不均勻、焦炭質量差、爐體竄漏、爐膛冒煙冒火,集氣道壓力波動等弊端;
(4)主要控制回路
 除回爐煤氣壓力等是常規的單回路調節。集氣道壓力調節多采用集氣道壓力變化趨勢和機后壓力,初冷器吸力等單回路串級控制;
二、DCS控制系統介紹
   以徐州強盛焦化公司為例,介紹DCS控制系統,此次控制為焦爐系統控制。
1、控制系統的主畫面
   如圖1,主畫面有工具欄和登入選項組成,工具欄會一直顯示在畫面上,不隨登入不同的系統而改變。登入選項中各個系統選項一目了然,根據現場情況選擇對應的系統。用戶切換選擇權限不同的用戶。本例主要介紹焦爐系統。

                         

                                                圖1

2、主畫面
   如圖2,這是焦爐系統的主畫面,1#、2#焦爐各個主要參數一目了然,立體形象,方便整體監控、實時監控。圖中:PV是反饋值,SV是給定值?梢栽谥鳟嬅嬷羞M行參數設置?梢愿鶕蛻粢筮M行畫面的改動,滿足客戶的要求。

                      

                                            圖2
3、焦爐系統各參數顯示
   焦爐系統中各種參數的反饋與給定很重要,因此,本系統專為參數的顯示做畫面,如圖2.3,操作員直接讀取到參數反饋值,并且當出現報警時,數值的背景顏色會變為紅色,正常時為灰色。這讓操作員能及時掌握參數的實時動向。點擊數值可以進行相應參數的控制。

                     

                                               圖3
4、焦爐換向控制
   焦爐的換向是焦爐生產中很重要的一環,根據客戶的要求,可以進行手自動切換,如下圖2.4,實時顯示壓力調節反饋值和機側、焦側分煙道調節值。進行換向手自動切換,監控參數實時值,有利于操作員對換向系統運行情況的準確掌握,有利于換向的準確控制。便于系統的監控、檢測、保障和維修。

                      

                                          圖4
5、報警
   在生產中,參數的報警是必然的,焦爐DCS系統的報警系統將所有的參數集中在一起,監控實時值,設置報警上下限,如下圖2.5所示。操作員通過本畫面掌握所有參數的報警信息,能及時準確的掌握報警信號,并及時處理報警目標。有利于生產的高效穩定。

                      

                                                圖5

6、系統功能特點
   集成所有集散控制系統、可編程控制器、智能化儀表、過程控制軟件、工業控制計算機等過程控制系統。
   具備流程監視、數據瀏覽、報警記錄、實時趨勢、歷史趨勢、分析報表、生產調度等全面功能應用。
   強大的實時性,實時數據的滯后時間小于3秒。系統具有操作報警、生成各種生產報表等功能。
   采用實時數據庫技術,滿足企業多工段、多車間、多過程集成需要。
   符合ODBC/SQL工業標準的數據庫系統,和企業信息系統緊密集成。
   采用OPC、COM/DCOM、VBA等先進技術和開放結構,方便用戶開發應用和嵌入第三方產品。

                  


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