系統硬件控制結構的層次分明,上位機只對系統控制信息完成顯示、記錄、報警、優化以及傳遞操作信息等作用,plc控制器完成系統的數據采集、轉換、聯鎖輸出及與rkc控制器的通訊;rkc控制器完成各控制回路的獨立控制。整個控制系統不會因上位機的故障而造成停車,同時也不會因plc控制器的死機而造成工藝狀況的變化,系統將風險化為最小值。此外,系統采用了高可靠性的結構,觸摸屏與rkc可以在上位機故障時獨立完成對裝置的監控操作。
由于控制系統的對象是全公司各化工、聚脂廠生產及事故用氮氣的儲供中心,對安全可靠性要求極高,因此在系統結構的設計中應充分考慮這一特性。目前,分散式控制系統dcs在工業控制中的得以廣泛應用是因為其具有控制的相對分散獨立性與管理集中性。但其底層控制器ru仍集中了一定數目的控制回路,風險并沒有全部分散。現場總線式控制系統的推出,目的之一就是解決dcs系統的風險相對集中的矛盾。
整個系統除調節回路由rkc控制外,其余數據采集、轉換以及邏輯運算由plc完成。三菱a系列plc工作模式有橫速掃描和非橫速掃描方式,i/o處理有直接模式和刷新模式;為保證系統的實時性,程序的i/o處理模式采用了直接模式。另外為保證計量的精度,減少plc控制器的i/o定位時間的不穩定性,系統采用了橫速掃描方式。控制系統中有15路氣體流量壓力補償累計和大量的與rkc控制器的通訊數據的處理,需將rkc的ascⅱ碼轉換符合上位機mie驅動器程序的浮點二進制。若按常規做法將加重系統的開銷,浪費程序空間,因此程序中大量應用了變址算法和子程序調用。
在fix配置中設置了一個基本的運行顯示節點和一個從運行顯示節點,通過tcp/ip協議,實現兩顯示節點的數據共享和冗余操作,完成生產過程數據的實時采集、處理和通訊。鑒于該系統和fix軟件的特性,上位機實現了以下主要功能:
(1)數據采集功能:將寄存在plc數據寄存器中的工藝參數按工藝量程轉換成實際數值,支持生產過程的數據采集和發送。
(2)動態監護功能:生產過程實時流程圖提供了清晰完整的生產過程的動態監測功能;生產過程數據表的顯示、實時趨勢顯示及報警功能,是從整體和細節對生產與裝置的監控。
(3)裝置啟動條件直觀簡潔:組態提供了裝置啟動條件邏輯圖,啟動條件滿足與不滿足采用不同色標,清晰直觀,方便操作和故障判斷。
(4)信息處理功能:生產過程實時監控系統不僅提供生產過程動態監控功能,還支持生產記錄的存儲、加工和輸出功能。利用系統動態生產的生產記錄歷史數據庫,對生產記錄加工處理,產生相應文件與報表,以便用戶查詢和打印。
(5)過程組態功能:系統在使用中可以及時增刪改變監控對象及相應數據屬性,改變監控對象之間的相互關系以提高系統的實用性、可維護性與可擴展性。上位機pid可以對參數實現整定。
(6)網絡通信功能:由于系統支持tcp/ip協議,可與管理網或本地局域網互連,利用fix在線瀏覽軟件,實現生產過程數據和動態流程的動態傳輸。
系統既集中了dcs的分散集中控制原則,同時又借鑒了現場總線的原理,使系統的安全性得到了保證。無論從經濟上還是從技術上講它是中小液化裝置的一種較佳選擇,它不僅保證了液化裝置的穩定運行,且scada系統的強大信息處理能力,為裝置的故障分析提供了手段和依據。










