項目概述
----上海某化工有限公司的前身為原上海某化工總廠，該廠是中國第一座自己設計
、自己製造設備和建設的大型氮肥廠，始建於1961年6月。1995年該公司從BP公司引進全套醋酸生產工藝，該套裝置的醋 酸生產工藝采用了BP公司的專利技術－－一氧化碳、甲醇羥基法合成。依照此項工藝，生產的主要原料是甲醇和一氧化碳
，每生產1噸醋酸約需甲醇0.5噸、一氧化碳600立方米，每天需耗費一氧化碳8000立方米。
----gaitaozhuangzhizaifanyinghoushichanshengdaliangdeweiqi
，weiqidezhuyaochengfenshiyiyanghuatanheqitashaoliangdekeranxingqiti。zaiweiqidechulishangyuanxianchangfangcaiyongfangkonghuojuranshaodefangfa，zheyangyifangmianchangjiayaoyihengaodechengbengouruyiyanghuatanerlingyifangmianyouyaozaiweiqichulishilangfeidaliangdeyiyanghuatan（據估算每小時燃燒掉的一氧化碳達2000立方米），tongshiyeduihuanjingyouyidingdewuran。zhenduizheyiqingkuang
，shanghaimouhuagongyouxiangongsijuedingtouzijiansheyitaoweiqixishouzhuangzhi，yitigaoyuanliaodeshiyongxiaolv，qidaojieneng、環保的效果。
----在zai比bi較jiao了le諸zhu多duo備bei選xuan方fang案an後hou最zui終zhong選xuan擇ze以yi變bian壓ya吸xi附fu法fa為wei原yuan理li的de尾wei氣qi吸xi收shou方fang案an。變bian壓ya吸xi附fu法fa就jiu是shi利li用yong吸xi附fu劑ji在zai各ge種zhong不bu同tong的de壓ya力li下xia對dui各ge種zhong不bu同tong的de氣qi體ti能neng選xuan擇ze性xing吸xi收shou的de特te性xing
，在zai不bu同tong的de工gong藝yi罐guan中zhong創chuang造zao不bu同tong的de壓ya力li環huan境jing，使shi吸xi附fu劑ji逐zhu步bu吸xi收shou除chu一yi氧yang化hua碳tan以yi外wai的de氣qi體ti
，最zui終zhong能neng夠gou輸shu出chu純chun度du在zai99％以上的一氧化碳作為醋酸主裝置的原料氣。

控製係統組成
----在本套裝置的控製係統中，中央控製室內配置了1台AS416作為主控製器，1台用於組態和編程的工程師站，1台用於監視和控製整個流程的操作員站。控製器與工程師站、操作員站之間以PROFIBUS FMS連接。在現場設備部分運用了先進的現場總線技術
，變送器、閥門定位器與控製器之間的通信全部以總線方式進行而不再以傳統的 4～20mA方式傳送數據。由於現場有防爆要求，因此上述設備通過PROFIBUS PA連接。 總共配有20台Profibus-PA 總線型壓力變送器，15台Profibus-PA總線型差壓變送器
，5台Profibus-PA總線型溫度變送器和25台SIPART PS2總線型閥門定位器。另外在係統中還選用了P＋f 本安型的總線式I/O模塊
，用於控製現場防爆區內的68個程控閥。連接現場 設備的 Profibus PA總線經過IM157 DP/PA接口模塊處理後可與Profibus DP 網絡相連，最終再由Profibus DP連接AS 416。 IM157 DP/PA接口模塊與AS416之間的 Profibus DP 網絡以光纜方式連接：在AS 416 一側和IM 157 一側各使用了一個 OLM （光纜鏈路模塊），兩個OLM 之間使用兩對互為冗餘的光纜
，傳輸距離 約350米。在 Profibus DP 網絡上安裝了兩個ET200M 遠程I/O站
，用於處理非防 爆區內的信號。項目的係統配置圖如圖1所示：

功能實現
----PCS7係統是麵向工業過程的分布式的全集成控製係統。它綜合了DCS，PLC及現場總線的技術。開放式係統網絡
、開放式操作係統
、以及開放式接口使公司範圍也即從生產級到管理級的整個信息係統集成最優化。它采用模塊化結構
，可按係統進行配置。

工程師站（ES）
----項目中配備一台工程師站

，工程師站提供將整套裝置的設備結構傳送至PCS 7，並將它們繪製入對象如流程圖、報告、操作畫麵等的方法。在工程師站上安裝 PCS 7 Toolset V4.02 軟件
，該軟件除包含STEP 7編(bian)程(cheng)軟(ruan)件(jian)外(wai)還(hai)集(ji)成(cheng)了(le)多(duo)個(ge)特(te)殊(shu)的(de)用(yong)於(yu)組(zu)態(tai)和(he)編(bian)程(cheng)的(de)軟(ruan)件(jian)包(bao)。根(gen)據(ju)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)法(fa)收(shou)集(ji)尾(wei)氣(qi)的(de)特(te)點(dian)，整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)基(ji)本(ben)可(ke)分(fen)為(wei)順(shun)序(xu)控(kong)製(zhi)和(he)非(fei)順(shun)序(xu)控(kong)製(zhi)兩(liang)部(bu)分(fen)。在(zai)流(liu)程(cheng)中(zhong)某(mou)一(yi)工(gong)段(duan)內(nei)各(ge)個(ge)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)會(hui)遵(zun)循(xun)某(mou)種(zhong)相(xiang)對(dui)固(gu)定(ding)的(de)規(gui)律(lv)，整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)周(zhou)而(er)複(fu)始(shi)，這(zhe)樣(yang)的(de)步(bu)驟(zhou)就(jiu)認(ren)為(wei)是(shi)順(shun)序(xu)控(kong)製(zhi)。而(er)其(qi)它(ta)無(wu)特(te)定(ding)規(gui)律(lv)的(de)部(bu)分(fen)就(jiu)認(ren)為(wei)是(shi)非(fei)順(shun)序(xu)控(kong)製(zhi)。針(zhen)對(dui)這(zhe)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)，所(suo)用(yong)的(de)編(bian)程(cheng)方(fang)式(shi)也(ye)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)：

1)連續功能流程圖 （CFC）

----CFC 編程適用於非順序控製。用CFC編程必需以STEP 7中創建的塊為基礎。通過拖曳的方式可以將所有的塊放在流程圖中

，以連線的方式實現數據的傳遞。CFC包含一個組件庫，在這一庫中可以找到許多常用的功能塊，如輸入輸出驅動模塊、PID調節模塊
、閥門控製模塊等。複雜功能塊和庫都可以增加，同時也能用S7語言編製自定義塊，並將它們組合在單個庫中

2)順序功能流程圖 （SFC）

----SFC 主要用於對順序控製部分編程。SFC 的組態就是將順序控製流程分 解(jie)成(cheng)若(ruo)幹(gan)個(ge)步(bu)位(wei)，在(zai)每(mei)個(ge)步(bu)位(wei)中(zhong)設(she)置(zhi)該(gai)步(bu)位(wei)應(ying)進(jin)行(xing)的(de)操(cao)作(zuo)，並(bing)在(zai)必(bi)要(yao)時(shi)設(she)置(zhi)跳(tiao)轉(zhuan)條(tiao)件(jian)和(he)位(wei)置(zhi)。在(zai)本(ben)套(tao)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)法(fa)尾(wei)氣(qi)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)，壓(ya)力(li)變(bian)換(huan)及(ji)吸(xi)附(fu)雜(za)質(zhi)氣(qi)體(ti)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)6來實現
，此段流程可以分解為6個周期共66個步位，每一步位所進行的操作及步位的持續時間相對固定

，用SFC編程隻需把注意力集中在設備的狀態方麵。

操作員站 （OS）

----除工程師站以外還配備了一台操作員站，操作員通訊與顯示係統以 SIMATIC WinCC （Windows Control Center）為基礎。利用 WinCC 軟件可以將整個流程及各 bufenxijieyituxingdefangshibiaoshu，zaizutaishigenjushijiqingkuangjianggezhongshebeizhuangtaiheyibiaodushuanzhaogongyiquyuhuafenweiruoganfuliuchengtu，liuchengtuzhijianketongguomulushudefangshiziyouqiehuan。ruguoyaocaozuoliuchengtushangdemouyishebei，zhixuyongshubiaodianjishebeitubiaohuoshebeiweihaojiukezaidanchudemianbanshangjinxingcaozuo。zaicaozuoyuanzhanshangbujinnengduizhenggeliuchengjinxingtuxinghuajiankong，haijuyoubaojingjiluhelishishujujilugongneng。liuchengzhongmeiyigeshebeidezhuangtai、每mei一yi個ge儀yi表biao的de讀du數shu都dou被bei記ji錄lu在zai項xiang目mu數shu據ju庫ku中zhong，並bing長chang期qi保bao存cun。必bi要yao時shi操cao作zuo人ren員yuan可ke以yi表biao格ge的de方fang式shi或huo趨qu勢shi曲qu線xian的de方fang式shi來lai查zha看kan或huo分fen析xi記ji錄lu下xia的de數shu據ju。操cao作zuo人ren員yuan還hai可ke以yi根gen據ju設she備bei運yun行xing的de實shi際ji情qing況kuang預yu先xian設she定ding一yi些xie參can考kao值zhi（例如液位報警點）
，這(zhe)樣(yang)係(xi)統(tong)在(zai)讀(du)取(qu)數(shu)據(ju)時(shi)就(jiu)會(hui)將(jiang)當(dang)前(qian)值(zhi)與(yu)設(she)定(ding)指(zhi)作(zuo)比(bi)較(jiao)，一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)狀(zhuang)態(tai)在(zai)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)上(shang)會(hui)馬(ma)上(shang)出(chu)現(xian)醒(xing)目(mu)的(de)報(bao)警(jing)信(xin)息(xi)並(bing)發(fa)出(chu)報(bao)警(jing)聲(sheng)
，以(yi)提(ti)醒(xing)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)處(chu)理(li)可(ke)能(neng)的(de)故(gu)障(zhang)。

在處理完故障後通過報警曆史記錄功能還能對故障逐條作出分析。

AS
----選用一台AS 416作為主控製器。在AS站上還配置了一塊CP443－5 通訊處理模塊，通過此模塊以Profibus FMS方式連接AS，ES和OS。因要通過Profibus DP 連接各現場設備
，在AS站上配置一塊IM－467 接口模塊作為DP主站。

現場總線
----本套係統現場總線分為兩層分別是Profibus DP 和 Profibus PA。 Profibus DP 是在歐洲乃至全球應用最為廣泛的現場總線係統。 Profibus DP 是一個主站/從站（Master/Slave）總線係統，主站功能由控製係統中的主控製器來完成。主站在完成自動化功能（調節、控製）的同時，通過循環的和非循環的報文對現場儀表進行全麵的訪問。
----Profibus PA 是 Profibus DP 在保持其通訊協議的條件下
，增加了對現場儀表而言優越的傳輸技術（例如，現場儀表的饋電通過數據導線在易爆環境中使用）。也就是說
，以 Profibus PA 定義了Profibus DP 的一種演變，它使 Profibus 也可以用於本安領域
，同時保證 Profibus DP 總線係統的通用性
，這是因為Profibus PA使用的是Profibus DP協議。選擇符合 IEC1158－2 的國際化傳輸技術使得Profibus PA現場安裝技術有可靠的保證。Profibus PA總線係統的使用使得現場總線技術的許多優點也可以應用到流程工業中：

• 測量變速器、閥門定位器通過一個串行總線係統（雙線電纜）聯網
• 通過數據導線向現場儀表供電
• 在 Ex 區域中應用 （防爆種類"本安" Ex [I] ）

現場設備和組態工具
----現場設備包括壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器和P＋f I/O 模塊。這些現場設備被分配在13條PA分支上。

----使用SIMATIC PDM 就可方便地將現場技術的各個部件接入自動化係統 中。SIMATIC PDM 用於Profibus PA 和 HART 模擬模板的現場儀表通用的 參數化設計工具。它可以集成在STEP 7 中使用也可以單獨使用。
---- 以集成使用方式為例，雙擊硬件組態程序中的現場儀表符號便可啟動該軟件。在儀表選擇窗口中可以找到所有在SIMATIC PDM 中可供使 yongdexianchangyibiao。shuangjimouyishebeidetubiaojiemianshangjiuhuixianshiyifenyibiaoxuanzecaidan。xuanzehaoyibiaoleixinghoubiankejinrushebeicanshubiao。canshubiaodeneirongshiyousuixianchangyibiaotigongdeDDL描miao述shu文wen件jian決jue定ding的de。在zai參can數shu表biao中zhong可ke以yi更geng改gai所suo有you以yi白bai色se為wei背bei景jing的de參can數shu區qu，按an實shi際ji要yao求qiu設she定ding完wan各ge項xiang參can數shu後hou再zai下xia載zai到dao現xian場chang儀yi表biao存cun儲chu區qu中zhong，儀yi表biao的de設she置zhi就jiu完wan成cheng了le。

總結
----在(zai)某(mou)化(hua)工(gong)有(you)限(xian)公(gong)司(si)醋(cu)酸(suan)分(fen)廠(chang)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)法(fa)尾(wei)氣(qi)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)，由(you)於(yu)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)了(le)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)優(you)點(dian)
，使(shi)得(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)度(du)大(da)大(da)降(jiang)低(di)
，在(zai)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)時(shi)電(dian)纜(lan)
、端子、槽盒
、盤櫃、橋(qiao)架(jia)的(de)用(yong)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)減(jian)少(shao)，設(she)計(ji)圖(tu)紙(zhi)與(yu)回(hui)路(lu)校(xiao)對(dui)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)也(ye)相(xiang)應(ying)減(jian)輕(qing)。同(tong)時(shi)也(ye)為(wei)係(xi)統(tong)留(liu)下(xia)充(chong)分(fen)的(de)擴(kuo)容(rong)餘(yu)地(di)，今(jin)後(hou)如(ru)需(xu)新(xin)增(zeng)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)就(jiu)不(bu)需(xu)要(yao)再(zai)新(xin)增(zeng)電(dian)纜(lan)。整(zheng)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)於(yu)2000年7月順利完成調試和試運行

，預計不僅每年可為某化工有限公司醋酸分廠創造1000萬以上的經濟效益，而且也將對環境保護作出貢獻。