灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS的應(yīng)用

韋 銳

山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西晉城 048006

灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS的應(yīng)用

韋 銳

山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西晉城 048006

本文介紹了灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS 的應(yīng)用，該系統(tǒng)由工程師站、操作站、控制站、過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)等組成，能對(duì)灰熔聚氣化試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。

灰熔聚；JX-300XP DCS；自動(dòng)控制

山西天和煤氣化科技有限公司灰熔聚粉煤氣化中試裝置采用了浙大中控技術(shù)有限公司的Jx300XP DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了該裝置的工藝操作、監(jiān)視、自動(dòng)控制、程序控制、聯(lián)鎖保護(hù)、數(shù)據(jù)采集和在線(xiàn)管理等功能。

1 工藝簡(jiǎn)介

灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)是在中科院山西煤化所和國(guó)家科委、國(guó)家計(jì)委三個(gè)五年計(jì)劃支持下，歷經(jīng)20余年研究開(kāi)發(fā)，形成的我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)煤氣化成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，目前正承擔(dān)國(guó)家“863”試驗(yàn)項(xiàng)目，工藝達(dá)到了國(guó)際水平，獲中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，國(guó)家“八五”科技成果獎(jiǎng)，國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利。

2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

JX 300XP DCS系統(tǒng)采用三層通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最上層為信息管理網(wǎng)，采用符合TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，連接控制裝置的網(wǎng)橋以及企業(yè)內(nèi)各管理計(jì)算機(jī)用于信息的傳送和管理，是實(shí)現(xiàn)綜合管理的信息通道。中間層為過(guò)程控制網(wǎng)（SCnet lI），采用雙高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)SCnet II作為其過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)，連接操作員站、工程師站和控制站，并傳輸各種實(shí)時(shí)信息。底層網(wǎng)絡(luò)為控制站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（SUBS），采用主控制卡指揮式令牌網(wǎng)，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議，是控制站各卡件之問(wèn)進(jìn)行信息交換的通道。

3 配置方案

灰熔聚氣化中試基地裝置JX-300XP DCS系統(tǒng)配置了1個(gè)控制站、2個(gè)操作站、1個(gè)配電和安全柵柜、打印機(jī)、通訊總線(xiàn)以及1套UPS電源。系統(tǒng)共安裝有8只機(jī)籠，包括1只電源機(jī)籠和7只卡件機(jī)籠。主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、IO卡都安裝在該機(jī)籠里。該系統(tǒng)共有6O個(gè)繼電器，其中用于DO的共42個(gè)，全部為于結(jié)點(diǎn)輸出。用于DI的共l8個(gè)，繼電器驅(qū)動(dòng)電源為DC 24V，安裝在安全柵柜內(nèi)。該系統(tǒng)使用的安全柵安裝了隔離式安全柵，它們采用統(tǒng)一并接供電，不單獨(dú)為每一個(gè)安全柵分別接人電源。現(xiàn)場(chǎng)變送器電源由模擬量輸入型安全柵提供，其輸出直接到卡件對(duì)應(yīng)點(diǎn)，模擬輸出型安全柵接收卡件傳來(lái)的信號(hào)送給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器，開(kāi)關(guān)量輸入型安全柵為氣化部分的開(kāi)關(guān)閥的位置開(kāi)關(guān)提供24VDC電源。

4 控制方案

1）簡(jiǎn)單回路控制。氣化控制中的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的空氣分氣缸壓力PIRC-0207，流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的FIRC-0201環(huán)管空氣量、FIRC-0202中心管空氣量、FIRC-0203分布板空氣量、FIRC-0204氣流床空氣量等均為簡(jiǎn)單回路控制。

2）復(fù)雜回路控制。本系統(tǒng)采用多個(gè)連鎖控制，如進(jìn)煤系統(tǒng)中的，平衡斗V0202上的泄壓閥KV0206打開(kāi)的條件為KV0205平衡斗V0202沖壓閥，平衡斗V0202上閥KV0201、KV0202、下閥KV0209、KV0210關(guān)閉，只有均滿(mǎn)足以上條件KV0206才可以被打開(kāi)。

5 JX.300 XP DCS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1）JX.300XP DCS系統(tǒng)的軟件安裝方便、快捷。Plantscape DCS系統(tǒng)軟件的安裝需要很長(zhǎng)時(shí)間，安裝過(guò)程需仔細(xì)，一旦一步做錯(cuò)，將全部重新再來(lái)；而JX- 300XP DCS系統(tǒng)軟件的安裝僅需10min左右，大大節(jié)省了安裝時(shí)問(wèn)。

2）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡具有一系列的自檢功能且方便監(jiān)控與查看。該系統(tǒng)可檢測(cè)I/O通道通信線(xiàn)路的短路和斷路，并且能夠檢查出發(fā)生故障的通道號(hào)，它不僅可以通過(guò)LED指示反映部分故障情況，而且還能通過(guò)上位機(jī)監(jiān)控軟件在操作站直接查看出故障的準(zhǔn)確位置。

3）JX.300XP DCS系統(tǒng)控制卡的綜合診斷到了L/O通道級(jí)，具有靈活的報(bào)警處理和信號(hào)質(zhì)量碼功能，過(guò)程點(diǎn)的傳感器和高低限檢查，過(guò)程點(diǎn)報(bào)警處理增加了過(guò)程點(diǎn)的質(zhì)量標(biāo)志——“報(bào)警”、“變送器故障”、“自動(dòng)／手動(dòng)”、“可疑”等。

4）系統(tǒng)為全中文對(duì)話(huà)，便于理解。

5）系統(tǒng)的上位機(jī)上顯示的控制閥位輸出與現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的實(shí)際開(kāi)度是完全一致的，在控制閥位時(shí)不需再考慮閥門(mén)的氣開(kāi)、氣閉情況，方便了操作。在危急情況時(shí)更能及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行處理。

6）系統(tǒng)此次的硬件安裝，每一個(gè)安全柵以及對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)都粘貼了與之隔離的變送器相呼應(yīng)的標(biāo)號(hào)，查找故障對(duì)可以從實(shí)際接線(xiàn)中一目了然地直接查找故障點(diǎn)，不需再去查閱大量的接線(xiàn)圖，方便了故障的查找和處理，為在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)處理事故贏得了寶貴的時(shí)間。

6 結(jié)論

灰熔聚中試DCS系統(tǒng)投運(yùn)至今，性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)。特別是利用JX-300XP DCS系統(tǒng)的提供圖形化組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)順序控制和連鎖控制及報(bào)警的實(shí)現(xiàn)。從灰熔聚中試DCS系統(tǒng)的順利投運(yùn)，可看出JX-300XP DCS系統(tǒng)在化工自動(dòng)化應(yīng)用方面具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）可靠性高，軟硬件性能穩(wěn)定；

2）操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。純中文的組態(tài)和監(jiān)控畫(huà)面，為維護(hù)人員、操作人員提供了良好的人機(jī)接口。全自動(dòng)啟停和控制，更是大大降低了對(duì)人員素質(zhì)的依賴(lài)，避免了誤操作可能性；

3）通訊網(wǎng)絡(luò)和主要控制部件都可以更加需要采用熱冗余，在提高系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)上，提高了系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比；

4）客戶(hù)服務(wù)及時(shí)，配品配件供應(yīng)方便等優(yōu)勢(shì)。

[1]俞海斌，等. SUPCON JX-300XP 系統(tǒng)使用手冊(cè) [M].浙大中控技術(shù)有限公司.

[2]陸德民，戰(zhàn)振基，黃步余.石油化工自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

TE64

A

1674-6708（2010）23-0165-02