工程概述:
----上海某化工股份有限公司是中國最大氯堿企業(yè),綜合實(shí)力列全國化工行業(yè)第三強,氯堿行業(yè)第一強。在激烈的投標競爭中,上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司最終中標,負責主要在聚合廠(chǎng)房和干燥廠(chǎng)房建立自動(dòng)化控制系統,以確保上海某化工股份有限公司年產(chǎn)3000T聚氯乙烯產(chǎn)品的設計規模。上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司承接的工程范圍包括: 硬件供貨,項目管理,軟件設計,系統集成,現場(chǎng)安裝調試,客戶(hù)培訓等。
----2001年4月11日,上海某化工總廠(chǎng)聚氯乙烯中試裝置項目順利竣工。上海西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化有限公司采用了Siemens 公司最先進(jìn)的PCS7過(guò)程控制系統作為全廠(chǎng)的自動(dòng)化系統硬件平臺,整個(gè)系統由1臺417H(含德安,本安模塊),2臺操作員工作站(其中一個(gè)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(dòng),冗余,Profibus PA, 以及本安遠程I/O模塊等
工藝簡(jiǎn)介:
----S-PVC(聚氯乙烯)7m3中試工程是上海某化工股份有限公司技術(shù)中心,國家級中央試驗室中試裝置,該裝置承擔不同牌號聚氯乙烯的配方試驗。其工藝流程主要分為:化學(xué)品配制、聚合回收、汽提與干燥、產(chǎn)品輸送和公用工程六大部分。其中化學(xué)品配制、聚合、回收構成了整個(gè)批量控制過(guò)程,S-PVC樹(shù)脂的全過(guò)程反應在7m3聚合釜內進(jìn)行。
控制對象:
----聚氯乙烯的每個(gè)批量的生產(chǎn)過(guò)程有22道工序,這些工序的自動(dòng)控制是由PCS7系統中的順序控制(SFC)來(lái)完成,順序控制程序有35個(gè)單元,每個(gè)工序對應一個(gè)或數個(gè)控制程序單元,而每個(gè)單元的詳細控制步驟則根據不同的時(shí)序圖來(lái)描述。
控制要點(diǎn):
----聚合廠(chǎng)房為防爆2區,聚合工序實(shí)行批量順序控制,通過(guò)高精度動(dòng)態(tài)溫度控制,從而實(shí)現對聚氯乙烯主要質(zhì)量指標--聚合度的控制。批量控制中設置安全檢查和緊急事故處理,干燥工場(chǎng)采用現場(chǎng)總線(xiàn)設備
----聚合釜內的升溫,聚合,后階段的汽提回收是該批量過(guò)程中較復雜的過(guò)程控制,該過(guò)程中有較多的控制方式,PD、PID以及分層、比率等控制在諸多復雜回路控制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(mǎn)足了工藝控制過(guò)程中許多控制要求。
系統配置:
----系統配置了兩臺操作站,其主要功能包括:
過(guò)程數據顯示和操作
系統和過(guò)程報警
實(shí)時(shí)和歷史趨勢顯示和記錄
批量設定、操作和記錄
過(guò)程設備管理
組態(tài)和調試
----由于預裝了系統軟件,維護工程師可隨時(shí)登錄將操作站切換到工程師站狀態(tài),并可進(jìn)行在線(xiàn)修改。
----作為一個(gè)典型的批量生產(chǎn)過(guò)程,在一批產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程當中,若由于控制系統故障導致生產(chǎn)中斷將造成極大的損失。我們選用了帶有AS417H全冗余控制器,從而保證了20年的平均無(wú)故障時(shí)間。另外其集成的4MRAM,加上另又擴展的4MRAM,豐富的內存資源滿(mǎn)足了批量控制對系統資源的較大卻非穩定性的要求。同時(shí)系統所配置的S7-400組件和采用有源底板總線(xiàn)的ET200M都具有在線(xiàn)插拔功能。
----系統采用4級網(wǎng)絡(luò )系統:
以太網(wǎng)