|
工程概述: ----上海某化工股份有限公司是中國最大氯堿企業,綜合實力列全國化工行業第三強,氯堿行業第一強。在激烈的投標競爭中,上海西門子工業自動化有限公司最終中標,負責主要在聚合廠房和幹燥廠房建立自動化控製係統,以確保上海某化工股份有限公司年產3000T聚氯乙烯產品的設計規模。上海西門子工業自動化有限公司承接的工程範圍包括: 硬件供貨,項目管理,軟件設計,係統集成,現場安裝調試,客戶培訓等。 ----2001年4月11日,上海某化工總廠聚氯乙烯中試裝置項目順利竣工。上海西門子工業自動化有限公司采用了Siemens 公司最先進的PCS7過程控製係統作為全廠的自動化係統硬件平台,整個係統由1台417H(含德安,本安模塊),2台操作員工作站(其中一個可作為工程師站),以及PROFIBUS PA儀表組成。成功地運用了PCS7的強大功能,諸如批量處理,事件驅動,冗餘,Profibus PA, 以及本安遠程I/O模塊等
工藝簡介: ----S-PVC(聚氯乙烯)7m3中(zhong)試(shi)工(gong)程(cheng)是(shi)上(shang)海(hai)某(mou)化(hua)工(gong)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)技(ji)術(shu)中(zhong)心(xin),國(guo)家(jia)級(ji)中(zhong)央(yang)試(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)試(shi)裝(zhuang)置(zhi),該(gai)裝(zhuang)置(zhi)承(cheng)擔(dan)不(bu)同(tong)牌(pai)號(hao)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)的(de)配(pei)方(fang)試(shi)驗(yan)。其(qi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei):化學品配製、聚合回收、汽提與幹燥、產品輸送和公用工程六大部分。其中化學品配製、聚合、回收構成了整個批量控製過程,S-PVC樹脂的全過程反應在7m3聚合釜內進行。
控製對象: ----聚氯乙烯的每個批量的生產過程有22道工序,這些工序的自動控製是由PCS7係統中的順序控製(SFC)來完成,順序控製程序有35個單元,每個工序對應一個或數個控製程序單元,而每個單元的詳細控製步驟則根據不同的時序圖來描述。
控製要點: ----聚合廠房為防爆2區,聚合工序實行批量順序控製,通過高精度動態溫度控製,從而實現對聚氯乙烯主要質量指標--聚合度的控製。批量控製中設置安全檢查和緊急事故處理,幹燥工場采用現場總線設備 ----聚合釜內的升溫,聚合,後階段的汽提回收是該批量過程中較複雜的過程控製,該過程中有較多的控製方式,PD、PID以及分層、比率等控製在諸多複雜回路控製中均占有較多的成份,利用CFC強大的功能塊特性和SFC靈活的順控滿足了工藝控製過程中許多控製要求。
係統配置: ----係統配置了兩台操作站,其主要功能包括:
- 過程數據顯示和操作
- 係統和過程報警
- 實時和曆史趨勢顯示和記錄
- 批量設定、操作和記錄
- 過程設備管理
- 組態和調試
----由於預裝了係統軟件,維護工程師可隨時登錄將操作站切換到工程師站狀態,並可進行在線修改。 ----作為一個典型的批量生產過程,在一批產品的生產過程當中,若由於控製係統故障導致生產中斷將造成極大的損失。我們選用了帶有AS417H全冗餘控製器,從而保證了20年的平均無故障時間。另外其集成的4MRAM,加上另又擴展的4MRAM,豐富的內存資源滿足了批量控製對係統資源的較大卻非穩定性的要求。同時係統所配置的S7-400組件和采用有源底板總線的ET200M都具有在線插拔功能。 ----係統采用4級網絡係統:
- 以太網――批量控製服務器和操作站的數據傳輸
- 工業以太網――係統總線,操作站和控製器間的數據傳輸
- PROFIBUS-DP――係統I/O總線,控製器與I/O站間的數據傳輸
- PROFIBUS-PA――係統與PA智能儀表的數據傳輸
 ----對危險區的信號隔離采用了STAHL的IS-1係列本質安全模塊,本身自帶冗餘Profibus-DP接口,直接接入PCS7冗餘I/O總線係統,又配有符合PCS7標準的驅動模塊,即保證了整個方案的安全可靠,而係統又相對一致和更經濟。 ----我們的方案中還包括29台PA智能儀表,在向操作站傳輸過程控製信號的同時又傳送了大量的狀態信息。利用PDM設備管理軟件和所有通訊部件所集成的導向功能,所有儀表的參數設置和調試都可在中控室完成。從而在裝置安裝、調試以及後來的維護中,提供了極大的方便,大量降低了材料和人力成本。
|