dcs系统在轻烃深加工装置中的应用

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1、DCS系统在轻烃深加工装置中的应用摘要：在介绍开放型集散控制系统CS3000的基础上，重点对CS3000控制系统在气体处理11万t／年轻烃深加工装置中的特点、功能及应用进行了阐述。关键词：CS3000；控制；组态      库车中原石油公司自然气处理11万t／年轻烃深加工装置是采用优质稳定轻烃为原料，主要生产戊烷发泡剂、高纯正戊烷、高纯异戊烷、普通6#溶剂油、高标6#溶剂油、120#溶剂油、油漆稀释剂和苯等具有高附加值的化工产品。工程由天津．天辰化学工程设计院设计，其中自控系统采用先进的DCS控制系统—— 横河CS3000。装置仅用了十天的时间实现了从投料试车到流程全部贯通

2、，生产出了全部合格产品，创造了同类装置投料试车成功的最短时间记录。这无疑得益于调试职员丰富的经验以及装置先进的CS3000 DCS控制系统。1 CS3000系统1.1 CS3000系统概述      CENTUM CS 3000是日本横河电机公司（YOKOGAWA）推出的用于中、大型过程控制的集成化系统，系统集最新技术和横河经验知识为一体，实行具有松藕合的多机处理，实现了硬件的积木化，软件的模块化。在Vnet控制总线基础上，增强了CENTUM CS系统的功能性、灵活性和可靠性。它的人机接口（HMI）采用普通的PC机，以中文win—dows NT4．0为操纵系统。采用OPC和

3、DDE API作为标准接口，同时也提供了与UNIX系统及其它系统的通讯，使得上位机系统和生产过程数据的访问更加轻易，从而保证了过程控制的更加可靠、迅捷与灵活。1．2 工程CS3000系统硬件配置       根据装置的规模，11万t／年轻烃深加工装置DCS控制系统共设计了1个FCS（控制站），4个HIS（操纵站），其中一个兼作工程师站，负责组态和系统维护。       现场控制站FCS是系统中直接与现场打交道的I／O 处理单元，采用RISC CPU，具有ECC的RAM。现场控制站的核心部分为现场控制单元。FCU，FCU中电源卡、节点通讯卡以及CPU卡均为冗余配置。I／O接口

4、和远传输进输出总线RIO也为冗余配置。2 CS3000系统主要特点      处理数据时，CPU、控制总线、RIO总线交替使用工作，对数据进行出错检验和信息通道故障判定、拥挤情况等处理；若检验结果正确，按时间顺序等方法择优获取冗余的两个数据包中的一个，而滤往重复和错误的数据包。而当某一条信息通道或CPU出现故障，另一条信息通道或CPU将负责整个系统的工作，仍然正常运行。并且两台控制器同时出故障的可能性几乎为零，这样就避免了因控制单元硬件故障而系统停运。      I／O卡件的选择可以选择单点卡或多点卡。对于重要的带调节的控制回路，均采用了单点卡，其优点是，一旦该卡件出现故障

5、，只会对该点单条回路造成影响，而不致影响其它回路的调节，这样就减小了对整个装置的影响。对于装置上只作显示而又不作调节的参数，我们选用了多点卡，这样在本钱的支出上又节约了很多。同时，所有卡件均具有热插拔功能，可随时进行更换，十分方便。      强大的自诊断功能，无论是操纵站还是控制站的硬件构成，均可从操纵站上观察而得到。此外从操纵站还可以随时看到CPU空闲时间，操纵站和控制站风扇状态，电池状态以及I／O卡件的好坏等等。一旦出现系统硬件故障，系统报警信息马上就会给出提示，维护职员可根据其所提供的具体的错误类型标识迅速查出错误原因。      现场控制站FCS现场变送器来的4～

6、20mA电流信号、热电偶、热电阻及设备运行状态的开关量等信号，送到控制站每个单元卡件上，CS系统把每个单元卡件每个节点的信号经RIO总线，把信号送到现场控制站中的现场控制单元FCU中，经过CPU运算处理，把信号经过双重化实时数据总线V—NET，传送到操纵站上，在操纵站可对各工位参数进行监视和控制。3 系统的组态      CS3000系统充分利用windows NT的优点，具有非常好的人机界面，同时也提供了对双字节汉字的良好支持，这样，整个系统组态内容的提示、标注，均可用汉字来描述。不但有益于系统的稳定性，也大大方便了操纵职员的使用。3．1 实时监控3．1．1 工艺流程数据

7、监控      在本装置中，需要监控的主要有压力、温度、液位、流量四大参数以及设备的运行状态，在此可定义参数的量程、工程单位、精确度等内容，操纵职员通过流程图画面可实时监控整个生产过程，对整个系统所有参数的变化进行调整。3．1．2 实时报警      对每一个数据块点都设置了下限、下下限、上限、上上限报警值，一旦采集的数据超过了规定的限值，就会发出声光报警来提醒操纵者，直到被确认。与此同时，系统自动把报警记录的开始时间、终止时间、持续时间等转存到报警历史数据库中，供操纵者将来查看。3．1．3 实时趋势曲线图