DCS系統(tǒng)在煤氣站自動(dòng)中的應(yīng)用

【摘要】煤氣站系統(tǒng)的DCS控制。

【關(guān)鍵詞】通訊；DCS；自動(dòng)打印；自動(dòng)運(yùn)行

引言

工業(yè)自動(dòng)化的不斷進(jìn)步以及用工成本的增加，各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都在尋求降低成本增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的途徑，無(wú)疑高度自動(dòng)化給這些企業(yè)帶來(lái)了一個(gè)質(zhì)的飛越；DCS系統(tǒng)的日益普及，實(shí)現(xiàn)了中小企業(yè)自動(dòng)控制大大降低了生產(chǎn)成本。DCS系統(tǒng)的雙冗余系統(tǒng)為生產(chǎn)連續(xù)性提供了可靠保障，最近兩年在我們煤氣發(fā)生爐控制站得到了很好的推廣。

簡(jiǎn)述

該煤氣站自控系統(tǒng)使用“HOLLiAS 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)V4.0”的MACS5分布式控制系統(tǒng)，采用DP通訊方式與變頻器通訊，所有變頻參數(shù)均可以在上位機(jī)上瀏覽操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤氣站全自動(dòng)運(yùn)行。

系統(tǒng)配置

采用杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司MACS分布式控制系統(tǒng)完成煤氣站項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集、順控聯(lián)鎖等功能。DCS系統(tǒng)主控單元（DPU）、電源、網(wǎng)絡(luò)均為1：1冗余配置，實(shí)現(xiàn)如下功能

DCS煤氣站主控制室可顯示煤氣站各設(shè)備運(yùn)行狀況。蒸汽集汽包設(shè)有液位自動(dòng)報(bào)警，保障煤氣站運(yùn)行的安全運(yùn)行。煤位檢測(cè)與加煤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)DCS控制連鎖，完成手動(dòng)半自動(dòng)及自動(dòng)加煤。計(jì)算機(jī)上可對(duì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、超限報(bào)警、連鎖控制等功能，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及歷史記錄打印功能。

1.低壓總管壓力調(diào)節(jié)：根據(jù)間冷出口的壓力設(shè)定值（一般1KPa），采用PID控制方式控制調(diào)節(jié)煤氣爐進(jìn)風(fēng)管道的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使間冷出口壓力自動(dòng)跟蹤到1KPa，保證壓力恒定。點(diǎn)畫面上鼓風(fēng)機(jī)旁邊M，可選擇手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率，也可切換到自動(dòng)跟蹤低壓總管壓力。

2.出站壓力調(diào)節(jié)：根據(jù)用戶要求壓力，采用設(shè)PID控制方式控制加壓機(jī)變頻頻率，使出站壓力自動(dòng)跟蹤到設(shè)定壓力。點(diǎn)畫面上鼓風(fēng)機(jī)旁邊 M ，可選擇手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率，也可切換到自動(dòng)跟蹤出站壓力。

3.低壓聯(lián)鎖：正常工作時(shí)低壓總管壓力值大于0.3KPa，且鼓風(fēng)機(jī)有一運(yùn)行時(shí)，加壓機(jī)才能啟動(dòng)，如果上述條件不能夠同時(shí)滿足，加壓機(jī)不允許啟動(dòng)；當(dāng)?shù)蛪嚎偣軌毫Υ笥谠O(shè)定的最高壓力時(shí)，可自動(dòng)啟動(dòng)加壓機(jī)，以防水封突破，造成煤氣泄漏事故；當(dāng)單機(jī)試車時(shí)，按低壓總管壓力下面的聯(lián)鎖按鈕解除聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)單機(jī)試車。

4.飽和溫度調(diào)節(jié)：根據(jù)熱電阻測(cè)量的飽和溫度值與設(shè)定溫度做PID控制功能，使兩臺(tái)爐的爐底溫飽和溫度保持恒定，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門在操作站上即可手動(dòng)控制也可自自動(dòng)跟蹤。

5.絕緣子箱穩(wěn)定調(diào)節(jié)：根據(jù)設(shè)定絕緣子箱溫度，儀表自動(dòng)調(diào)節(jié)保證絕緣子箱溫度恒定。

6.軟水酚水汽包液位調(diào)節(jié)：根據(jù)設(shè)定液位高度達(dá)下限，調(diào)節(jié)液位高度，當(dāng)處于下限液位時(shí)，軟水泵或酚水泵啟動(dòng)，缺水汽包電磁閥得電打開(kāi)；當(dāng)處于液位高度上限時(shí)，電磁閥失電關(guān)閥。（每套爐軟水和酚水各一個(gè)汽包）軟水泵和酚水泵設(shè)有聯(lián)鎖按鈕 ，聯(lián)鎖時(shí)，根據(jù)液位自動(dòng)起水泵；按下解鎖后可實(shí)現(xiàn)水泵的單獨(dú)啟動(dòng)。

7.加煤旋轉(zhuǎn)閥加煤控制：煤氣爐頂部綠色字顯示加煤是現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)還是界面控制位置；當(dāng)處于自動(dòng)位置時(shí)，按下綠色字下的第一個(gè)按鈕，使處在加煤自動(dòng)循環(huán)位置，按下加煤?jiǎn)?dòng)，加煤自動(dòng)循環(huán)加煤，到料位處于正常料位時(shí)，自動(dòng)停止加煤。如果想隨時(shí)停止加煤，則點(diǎn)停止按鈕。點(diǎn)旁邊閥門可點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)各個(gè)旋轉(zhuǎn)閥。

8.灰盤控制：點(diǎn)伸出，灰盤開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)停止，灰盤拉回到位后停止運(yùn)行；同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)也設(shè)有啟停按鈕。點(diǎn)旁邊閥門，可實(shí)現(xiàn)單次液壓缸伸出及拉回動(dòng)作。

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先根據(jù)工藝檢測(cè)流程需要，繪制出煤氣爐控制檢測(cè)流程圖，根據(jù)機(jī)電設(shè)備控制功能及檢測(cè)點(diǎn)位置功能整理出測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，再根據(jù)項(xiàng)目需要配置好系統(tǒng)硬件，計(jì)算出備用點(diǎn)，一般10-20%的備用，開(kāi)始進(jìn)行軟件編程的工作，新建項(xiàng)目——分域——整理數(shù)據(jù)庫(kù)——添加數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)——設(shè)備組態(tài)——繪制圖形——報(bào)表制作——控制器組態(tài)——下載等程序編輯工作。最后便是調(diào)試階段，下裝后先模擬運(yùn)行，確定無(wú)誤后再進(jìn)行在線調(diào)試工作，保證設(shè)備安全。

DCS控制修改靈活性

DCS系統(tǒng)在線程序修改、下裝靈活方便，在下載過(guò)程中，任意操作都不影響其它節(jié)點(diǎn)或其它回路的正常運(yùn)行。某一回路處于編程和下裝過(guò)程時(shí)，其他回路和整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，操作人員幾乎不會(huì)察覺(jué)改變。系統(tǒng)具備完整的自診斷功能，可以對(duì)通訊、CPU、I/O卡、系統(tǒng)內(nèi)的所有智能設(shè)備進(jìn)行在線管理和報(bào)警服務(wù)。所有I/O模塊都是“即插即用”型的，可以實(shí)現(xiàn)帶電撥插，自動(dòng)識(shí)別。

系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)勢(shì)

該煤氣站采用DCS控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)運(yùn)行，也可切換到DCS系統(tǒng)的無(wú)擾自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，操作人員不用手動(dòng)開(kāi)啟水泵，也不用擔(dān)心汽包缺水、飽和溫度調(diào)節(jié)及出站壓力不用再頻繁的手動(dòng)調(diào)節(jié)了，即使現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)設(shè)備故障，如不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水，聲光報(bào)警也會(huì)發(fā)出報(bào)警，提醒操作人員故障情況及故障位置，以便轉(zhuǎn)換到手動(dòng)上水及即使處理故障；極大程度上保證的煤氣站危險(xiǎn)環(huán)節(jié)的可靠操作處理，節(jié)省人力資源并且很大程度減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作環(huán)境。

系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工廠的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控功能，管理者不用去現(xiàn)場(chǎng)，便可了解整個(gè)煤氣站的生產(chǎn)狀況，后系統(tǒng)的負(fù)荷狀況及原材料的使用情況，便于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的管理控制。