氨化造粒复合肥DCS方案样本.docx

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。氨化造粒生产装置DCS控制系统技术方案南 通 奥 拓 自 控 设 备 有 限 公 司二 0 一 0 年 八 月资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。氨化造粒复合肥生产装置DCS控制系统一 、 系 统特 点 :随 着 计 算 机 技 术 的 迅 猛 发 展 , PLC的功 能 和 结 构 得 到 了迅 速 提 升 ,不 在 仅 仅 是 逻 辑 控 制 这 一 单 纯 的 功 能 ,应 用 的 范 围 发 展 到 了 连 续 和分 散 过 程控 制 。 基 于 PLC、 工 业 以 态 网 、计 算 机 和 组

2、态 软 件 组成 的中 小 型 DCS 系 统 , 以 低 成 本 、 高 性 能 、多 功 能 、 低 维 护 等 特点 在中 低 应 用场 合 逐 步 取 代 了 高造 价 、 高 维 护 的 纯 DCS 控 制 系 统 。西 门 子 公 司 作 为 专 业 的 自 动 化 公 司 ,旗 下 的 S7-300/400系 列PLC 融 合 了 大 部 分 DCS 的 功 能 既 具 备 了 传 统 DCS 的 复 杂 的 数 据 处 理 和回 路 调 节功 能 , 加 上 WINCC 组 态 软 件 构 成 的 基 于 PLC 的 DCS 控 制 系 统深 受 国 内自 动 化 成 套 公

3、司 和用 户 的 青 睐 。本 方 案 正 是 基 于 以 上 原 因 首 选 用 西 门 子S7-300 PLC加 上WINCC构 成 高 可靠 、低 成 本 的 DCS 控 制 系 统 。二 、系 统构 成 :系 统 采 用 分 布 式 结 构 , 在 开 放 式 的 冗 余 通 讯 网 络 上 分 布 了 多 台现 场 控 制 站 , 每 台 现 场 控 制 站 都 将 根 据 工 艺 设 备 的 要 求 和 所 处 的 工艺 位 置进 行 灵 活 配 置 , 现 场 控 制 站 经 过 智 能 型 过 程 I/O 硬 件 、 连 接端 子 及必 要 的 信 号 处 理 , 完 成 连

4、续 的 、 离 散 的 、 顺 序 的 控 制 及 数 据采 集 功能 。本 系 统 由 上 位 计 算 机 监 控 系 统 、 DCS 主 站 、 现 场 控 制 站 、 数 据通 讯 网络 构 成 。2.1计 算 机 监 控 系 统 :计 算 机 监 控 系 统 设 置 在 中 控 室 内 , 由 工 程 师 站 和 操 作 员 站 组成 。 工 程 师 站 主 要 完 成 软 件 的 编 制 、 程 序 下 载 、 系 统 组 态 、 系统 维 护 、 授 权 管 理 的 工 作 。 操 作 员 站 主 要 完 成 由 操 作 员 对 生 产 设备 的 监 视 和 控 制 。1. 操 作

5、 员 站资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。? 操 作 员 站 的 任 务 是 在 标 准 画 面 和 用 户 组 态 画 面 上 ,汇 集 和 显 示 有关 的 运 行 信 息 ,供 运 行 人 员 据 此 对 机 组 的 运 行 工 况 进 行 监 视 和 控制 。?每 台 操 作 员 站 的 使 用 各 有 分 工 ,但 任 何 显 示和 控 制功 能 均 能 在 任一 操 作 员站 上 完 成 。?LCD 规 格 :19,象 素 为 1280 1024,配 操 作 键 盘 、鼠 标 或 轨 迹球 。?CPU: 32位主 频 3.0GHz,硬 盘 80G,内 存

6、 ?调 用 任 一 画 面 的 击 键 次数 ,不 多 于 三 次 。?具 有 趋 势 曲 线 记 录 功 能 ,?具 有 生 产 报 告 、事 件 报 告 、报 警 报 告 等 功 能 ,?操 作 站 与 现 场 控 制 站 的通 讯 速 率10Mbit/sec,?流 程 图 状 态 更 新 、画 面 切 换 或 刷 新 时 间 小 于 1.5静 态 数 据 ) ,?供 电 电 源 : 220V AC 15%, 50Hz。1G 秒(包 括 动 态 和2. 工 程 师 工 作 站?提 供 一 套 工 程 师 工 作 站 , 用 于 程 序 开 发 、 系 统 诊 断 、 控 制 系统组 态 、

7、 数 据 库 和画 面 的 编 辑 及 修 改。 工 程 师 工 作 站 还 安 装 有 的 其它 有 关 外 部 设 备 。? 工 程 师 工 作 站 能 调 出 任 一 已 定 义 的 系 统 显 示 画 面 , 在 工 程 师 站 上生 成 的 任何 画 面 和 趋 势 图 等 , 均 能 经 过 通 讯 总 线 加 载 到 操 作 员 站 。?工 程 师 站 能 经 过 通 讯 总线 , 既 可 调 出 系 统 内 任 一 处 理 单 元 ( DPU或 CPU) 的 系 统 组 态 信 息 和 有 关 数 据 , 还 可 将 组 态 数 据 从 工 程 师 站 上 下载 到 各 分 散

8、 处 理 单 元 和 操 作 员 站 。 另 外 , 当 新 的 组 态 数 据 被 确 认 后 , 系 统 应 能自 动 地 刷 新 其 内 存。?工 程 师 站 包 括 站 用 处 理器 、 图 形 处 理 器 及 能 容 纳 系 统 内所 有 数 据库 、 各 种 显 示 和 组 态 程 序 所 需 的 主 存 储 器 和 外 围 设 备 。 还 提 供 系 统 趋资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。势 显 示 所需 的 历 史 趋 势 缓 冲器 。2.2DCS 主 站 :DCS 主 站安 放 在 主 控 室 内 , 主 站由 西 门 子 S7-315-2DP(

9、 可 根 据 实 际情 况 配 置多 块 ), 高 速 以 态 网 模 块 、 电 源 、 I/O 组 件 等 构 成 , 将 主 要用 于 和 计 算 机 监 控 系 统 的 数 据 交 换 、 执 行 程 序 、 统 一 协 调 各 现 场 站的 数 据 采集 、 指 令 执 行 、 通 讯 等 任 务 。2.3现 场 控 制 站 :现 场 控 制 站 主 要 完 成 现 场 模 拟 量 和 开 关 量 信 号 的 采 集 、 工 艺 设 备的 顺 序 开、 停 、 工 艺 参 数的 调 整 以 及 参 数 控 制 回 路 的 自 动 调节 。 本 系统 采 用 S7-300 系列 CPU

10、 及 数 字 量 输 入 输 出 模块 、 模 拟 量 输 入 输 出 模 块 、远 程 I/O 模 块 、 以 态 网 通 讯 等 模 块 构 成 。2.4通 讯 网 络 :中 控 室 的 监 控 系 统 和 现 场 控 制 站 之 间 采 用 工 业 以 态 网 进 行 通 讯 ,现 场 站 与现 场 站 之 间 采 用 PROFIBUS 网 络 进 行 通 讯 。2.5I/O模 件 :2.5.1数 字 量输 入 模 件 ( DI) :?无 源 输 入 :由 DCS 系 统内 部 提 供 电 源 ( 24V.DC)2.5.2数 字 量输 出 模 件 ( DO):输 出 信 号 均 经 过

11、安 装 在 机 柜 内 的 中间 继 电 器提 供 ,发 出 的 DO信 号 均 为 持 续 信号 ,输 出 继 电 器 接 点 均 为 常开 无 源 接点 ,输 出 接 点 容 量不 小 于 220V.AC5A 。2.5.3模 拟 量输 入 模 件 ( AI) :? 4 20mA DC 系统 可 提 供 4 20mA 二 线 制 变 送 器 的 直 流 24V 电源 ;系 统 还 可提 供 4 20mA 三 线 制 仪表 的 直 流 24V 电 源 。?对 于 4 20mA DC输 入 信 号 ,最 大 输入 阻 抗 为 500 ,可 直 接 接受三 线 制 的热 电 阻 ( Pt100)输

12、入 。? 能 直 接 接 受 热 电 偶 信 号 , 热 电 偶 在 整 个 工 作 段 的 线 性 化 在 过 程站 内 完 成而 不 需 要 经 过 数 据通 讯 总 线 。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。2.5.4模 拟 量输 出 模 件 ( AO) :?模 件 可 输 出 4 20mA DC 信 号 , 具 有 驱 动 回 路 阻 抗 大 于 600 的负载 能 力 。三 、主 要功 能 :1 各 电 机 根 据 工 艺要 求 实 行 连 锁 控 制 ;2各 工 艺 段 的 参 数 (具 体 数 量 由 工 艺 提 出 )都 进 入 中 控 系 统 ,实行

13、 在 线 监测 和 自 动 控 制 ;3 各 工 艺 参 数 运 行 值 的 模 拟 信 号 都 能 按 工 艺 要 求 分别 建 立 设 定 值 、报 警 值 及安 全 值 , 使 得 工 艺参 数 严 格 按 照 预 先输 入 的 设 定 值 自 动 运 行 。当 因 特 殊 情 况 达 到 预 设 的 报 警 值 时 系 统 发 出 声 、 光 报 警 信 号 及 时 提 醒操 作 人 员进 行 处 理 , 能 有 效提 高 产 品 的 合 格 率 。 当 工 艺参 数 的 运 行 值 超过 安 全 值时 系 统 发 出 故 障 停机 信 号 能 有 效 避 免 质 量 、 安 全 事

14、故 的 发 生 , 操 作 人 员能 方 便 修 改 工 艺 参数 ;4 根 据 工 艺 要 求 进 行 原 料 配 料 控 制 , 使 用 时 只 需 设 定 台 时 产 量 和各 种 原 料 的 配 方 , 系 统 可 自 动 调 整 参 与 配 料 的 各 台 配 料 秤 的 设 定 产 量 , 并 依 据 设定 产 量 调 整 配 料 秤的 瞬 时 流 量 , 使 原 料 的 配 比 符 合 配 方 要 求 。在 实 际 生产 时 可 生 成 配 方 记 录 以及 生 产 报 表 和 运 行 曲 线 供 日 后 查 看 和 统计 ;5 各 电 机 根 据 运 行 状 态 不 同 , 能

15、 够 实 时 的 在 计 算 机 屏 幕 上 , 按 颜色 分 别 显示 运 行 、 停 止 、 故 障 等 状 态 , 各 台 设 备 的 运 行 状 况 一 目 了 然 ;6 操 作 员 及 工 程 师 设 计 不 同 密码 来 限 制 各 自 的 权 限。 工 程 师 能 修 改控 制 模 式 和 关 键 的 工 艺 参 数 , 操 作 员 只 能 修 改 表 面 的 , 被 授 权 修 改 的运 行 参 数 , 能 避 免 因 人 为 误操 作 所 产 生 的 后 果 ;7 重 要 的 模 拟 量 都 有 趋 势 图 及 趋势 分 析 , 能 作 出 预 警 处 理 查 阅 和 储存

16、历 史 数据 且 具 有 掉 电 保 护 功 能。 经 过 对 历 史 趋 势 图 的 分 析 能 够 协 助 管理 部 门 对 生 产 过 程 进 行 全 程 管 理 , 而 且 能 对 以 后 进 行 生 产 技 术 和 生 产工 艺 改 进提 供 数 据 支 持 。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。8 可 连 接 投 影仪 将 监 控 系 统 流 程 放 大 显 示 。四、 联锁控制功能 :1. 本系统包括 1-7# 配料秤 , 秤与秤间比例控制 , 各秤变频调节 , 系统带缺料、 过料报警及自动修正功能 ;2. 1-7# 配料秤与稀硫酸流量信号比例控制 ,

17、稀酸泵变频调节 , 系统设计相应操作界面 ;3. 1-7# 配料秤与尿液流量信号比例控制 , 尿液泵变频调节 , 系统设计相应操作界面 ;4. 尿素秤与加水流量计自成系统 , 比例控制 , 系统设计相应操作界面 ;5. 成品秤 ( 未配 ) 暂时设计恒速流量显示 , 保留成品与包膜油泵油量及扑粉螺旋变频转速的比例控制接口6. 显示 1#、 2# 烘干机进出口的温度值接口。7. 系统画面要求设计本装置工艺流程图 , 便于操作。五 、检 测控 制 参 数 表 ( 暂 定 )序号名称参数类型备注01氯化铵皮带秤检测、 控制02磷铵皮带秤检测、 控制03氯化钾皮带秤检测、 控制04尿素皮带秤检测、 控制05棒粉皮带秤检测、 控制06混酸流量检测、 控制07硫酸流量检测、 控制08磷铵溶液流量检测、 控制09槽式反应器 A 温度检测