PVC聚合裝置與干燥裝置DCS控制系統之間的通訊

王雪偉，王振云

（內蒙古億利化學工業有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 014300）

內蒙古億利化學工業有限公司50萬t/a PVC 的聚合裝置共有25臺聚合釜，每5臺聚合釜為一條生產線，每條線生產出來的PVC 漿料經汽提裝置分離出氯乙烯單體以后，再送往漿料混合槽，然后通過進料泵送往PVC 干燥裝置。其中，漿料混合槽的液位、攪拌和進料泵的運行狀態，是PVC 聚合裝置和干燥裝置都需要監控的工藝變量。

PVC 聚合裝置DCS 采用的是橫河CS3000系統，而干燥采用的是MTL 公司的MOST 系統。漿料混合槽液位以及攪拌和進料泵的運行狀態，這些工藝變量點是直接引進了聚合裝置的DCS 里，如果干燥裝置要用這些點，可以有很多方法實現，但是經過DCS 人員的分析和比較發現，遠程串行通訊是最經濟合理的方案。橫河CS3000系統和MTL 的MOST 系統都支持MODBUS 通訊協議，都有專門的MODBUS通訊接口。利用MODBUS 協議可以在這2套不同品牌的控制系統之間進行通訊，最終該公司的生產實踐也證明了這種通訊方式的良好效果和經濟合理性。

1 PVC 聚合裝置與干燥裝置遠程通訊的具體配置

1.1 系統硬件配置

根據控制器的特點和具體的生產環境要求，該公司硬件的傳輸方式選擇了RS485電氣規則，由此CS3000系統配置了ALR121這個支持RS485電氣規則的通訊卡，而MOST 系統控制器和控制器底板本身帶有支持RS485電氣規則的COM1和COM2通訊接口。由于聚合裝置控制室與干燥裝置控制室距離較遠，為了避免通訊信號受到干擾，選擇了光纖線路傳輸，遠程通訊系統的結構如圖1。

1.2 系統軟件組態

圖1 遠程通訊系統結構圖

MODBUS 通訊協議是CS3000系統和MOST 系統都支持的通訊協議，所以軟件組態要按照MODBUS 通訊協議的要求進行組態；另外，漿料混合槽液位和攪拌進料泵的狀態是直接組進CS3000系統里的，所以通訊的目的是將CS3000系統的數據發往MOST 系統，因此軟件組態時要將CS3000控制器作為主站，MOST 系統控制器作為從站。

1.2.1 CS3000系統軟件組態

圖2是在CS3000系統中對ALR121通訊卡的組態設置頁面，從圖中可以清楚看到，共需發送5個變量，這5個變量分別是1線2線漿料混合槽的4個液位和1個攪拌及泵狀態的包。Buffer，是所需緩沖的大小；Size，變量的byte 大小，這里1表示1個byte；Station，從站的地址，這里設為1，3線4線設為2；Device&Address 向從站傳送數據的modbus 映射地址 如A40002等。

圖2 CS3000系統中對對ALR（2）通訊卡的組態設置頁面

PVC 聚合裝置的3、4、5 3條線的6個漿料混合槽液位和6個攪拌及6個進料泵狀態的軟件組態與1、2線完全一樣這里不再贅訴。

1.2.2 MOST 系統軟件組態

圖3是對MOST 控制器COM1、COM2通訊端口的設置頁面，可以看到這里將protocol（協議）設置為Modbus Slave，并且定義了波特率、數據長度、數據停止位等。其中Use External Mapping 項要打對勾，定義好和CS3000系統發送過來相應的點以后，映射到控制器Mapping 就可以了。

2 通訊系統使用情況

該通訊系統自2007年8月投運以來，運行穩定效果非常好，總結和分析如下。

圖3 對MOST控制器com1、com2通訊端口的設置頁面

（1）給操作帶來很大方便。自從該系統投運以來，干燥的DCS 操作工可以方便的監視漿料混合槽液位等工藝變量，并準確的實施控制；

（2）運行穩定，維護工作量小。由于該系統采用雙冗余結構，并且使用了高可靠性的ALR121通訊卡和光纖收發器，所以運行穩定故障率低，維護工作量小；

（3）節約成本。由于該通訊系統使用了串行通訊，所以要比普通的單點通訊方式更節省成本。PVC聚合裝置共有5條線，每條線有2個漿料混合槽液位，2個攪拌，2個進料泵，一共是10個AI 點和20個DI 點。如果要將這些點直接引進干燥裝置，要增加很多成本。這兩種方式在成本方面的差距如表1。

表1 成本核算表

3 結論

通過上面的全面分析不難看出，使用MODBUS協議進行串行通訊，不僅組態簡單，系統運行穩定，而且節約成本。對于大的化工生產企業，必定是控制系統種類繁雜，不僅有各分廠不同品牌的DCS 控制系統，還有各大型機組自己的PLC 控制系統，單片機控制系統等。能讓各種類不同的控制系統互相通訊，共享生產信息，是一件很有意義的事。PVC 聚合裝置與干燥裝置之間的通訊系統就是一個典型的范例，為以后解決此類問題提供了參照。

［1］黎康保，朱宏興.接口與通訊.西安：西北工業大學出版社，1989.