淺析40萬噸硝酸DCS系統(tǒng)的硬件配置

程晶晶 何魁艷

（重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 402760）

硝酸生產(chǎn)裝置及輔助工程采用美國EMERSON過程管理公司的控制系統(tǒng)——Delta V DCS。DCS控制系統(tǒng)具有危險(xiǎn)分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。本項(xiàng)目用Delta V控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝裝置的檢測、報(bào)警、控制、聯(lián)鎖和操作。硝酸工藝生產(chǎn)裝置DCS系統(tǒng)由控制站、操作站、工程師站和系統(tǒng)服務(wù)器、供電單元和冗余的通信總線組成。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

Delta V系統(tǒng)是建立在基于Plant Web架構(gòu)的全數(shù)字自動(dòng)控制系統(tǒng)。Delta V系統(tǒng)、帶有HART協(xié)議的智能儀表、OPC技術(shù)、AMS軟件和具有Ff（現(xiàn)場總線技術(shù)）共同構(gòu)成了Plant Web工廠管控網(wǎng)。過程控制由Delta V系統(tǒng)負(fù)責(zé)；現(xiàn)場智能儀表的管理由AMS設(shè)備管理軟件完成；與LAN（局域網(wǎng)）相連由OPC實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)通過Plant Web網(wǎng)傳輸?shù)焦S網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了管控網(wǎng)絡(luò)的一體化，使生產(chǎn)經(jīng)營管理的解決方案實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化。

本項(xiàng)目Delta V系統(tǒng)主要設(shè)備將分別安裝在控制室CCR（Central Control Room）和現(xiàn)場機(jī)柜間FAR（Field Auxiliary Room），中央控制室和現(xiàn)場機(jī)柜間用兩根防鼠鎧裝單模光纜連接，在中控室內(nèi)分別對各裝置配置獨(dú)立的光纜接線盤，其控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備、光纖連接盤分別獨(dú)立配置。

2 硬件結(jié)構(gòu)配置

Delta V系統(tǒng)模塊的安裝是有順序要求的，電源模塊安裝在2-寬電源/控制器底板的左插槽中，控制器模塊安裝在2-寬底板的右插槽中，通信模塊安裝在8-寬底板插槽中，8-寬底板的插槽可自由分配I/O模塊、功能模塊或通信模塊。本項(xiàng)目是冗余的控制器和電源模塊，槽號(hào)是相對的，機(jī)架上并不存在物理上的槽位限制。硬件機(jī)構(gòu)圖配置如圖1所示。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)配置

3 Delta V控制網(wǎng)絡(luò)

Delta V控制器都有主、副兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，本項(xiàng)目控制器是冗余配置方式，每對控制器有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與主交換機(jī)進(jìn)行連接，另兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與副交換機(jī)進(jìn)行連接。Delta V系統(tǒng)的工作站都配置了3塊以上的網(wǎng)卡，其中兩塊用于控制網(wǎng)絡(luò)的建立，另一塊用于第三方通信或備用?？刂凭W(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP的通信協(xié)議，系統(tǒng)自動(dòng)分配各節(jié)點(diǎn)的IP地址。

4 結(jié)語

筆者參與了建峰硝酸裝置DCS系統(tǒng)從最初設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、軟件組態(tài)到最終調(diào)試投運(yùn)。從調(diào)試運(yùn)行效果上看，系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定、運(yùn)行人員反應(yīng)較好。因此，上述DCS系統(tǒng)軟硬件的配置為硝酸裝置今后的長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，并借鑒已往的運(yùn)行、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)制定了有效可行的控制方案，通過組態(tài)實(shí)施，為系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可能。硝酸裝置的投產(chǎn)不僅成為建峰工業(yè)集團(tuán)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也為整個(gè)化醫(yī)藥控股集團(tuán)今后的飛速發(fā)展提供了充足的動(dòng)力和能源。

[1]艾默生過程控制有限公司.Delta V工程師組態(tài)I使用手冊[Z].2009.

[2]劉二雄.熱工儀表及自動(dòng)裝置技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2005：152-154.