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CS3000及其在航煤加氢装置中的应用

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日期:2007-12-22 14:15:25     来源:PLC&FA   作者:茂名学院电信学院 司徒莹 点击:
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摘  要: 本文在简单介绍了DCS的功能及特点后,根据航煤加氢装置的生产特点和工艺要求,选用日本横河公司的CENTUM CS3000实现装置的控制系统,成功实现了对生产过程的监控和各项工艺操作,保证了各控制回路稳、准、快的控制。不但为企业带来显著的经济效益,也为今后DCS深一层的应用与开发打下了基础。

关键字: 计算机控制/DCS/组态/航煤加氢


 

1 引言

利用计算机信息技术,实现炼油、化工装置生产过程的自动控制是石化企业提高经济效益,少投入多产出,挖潜增效,提高市场竞争力的重要途径和措施。茂名石化炼化股份公司为提高市场竞争力,及航空煤油上升等级,在其炼油厂新建了一套1.2mt/a的航煤加氢装置。该装置占地面积80.6×46m2,总投资7253.70万元,是全国最大航空煤油生产装置,是"九五"期间实施的炼油改扩建工程的配套项目之一,在茂石化公司有着较重要的地位。该套装置中含有加热、汽提、加氢反应等多种工艺过程,牵涉的设备较多,各工艺变量间又有一定的相互关联。工艺设备规模较大,且作为被控对象,控制的难度较大。因此,对该套装置采用传统的单元仪表进行控制,已较难达到预期的控制品质和节能目标,也不能适应新时期对控制系统有较好控制质量、高安全可靠性和采用先进控制策略等要求。

centum cs3000是日本横河电子公司开发的一种较新型的集散控制系统,它将dcs的性能与pc完美结合,并采用windows nt操作系统,使其具有开放的操作环境,在pc机上实现全部集散控制系统的功能,属于新一代开放型网络控制系统,在石化行业的应用也较为广泛[1]。就其具有的功能及特点而言,适合前述的控制要求。

2 cs3000系统简介

2.1 系统功能

cs3000的系统功能包括his功能、fcs功能和组成这些功能的工程师功能。

(1)his功能。centum系统操作站(his)由eops型操作站、eopc型控制台、eprt2型串行打印机、echu型彩色硬拷贝机等设备构成。eops型操作站与eopc型控制台外观基本相同,都有crt显示器和操作键盘,但eopc型控制台没有微处理器及软硬盘驱动器等,是epos的终端设备。

操作站功能主要由窗口监视功能、操作支持功能、数据收集和处理功能、开放数据接口功能和维护功能等五大部分组成。

(2)fcs功能。fcs功能由标准控制功能和通讯i/o模块构成。在标准控制功能中,提供各种各样的功能块,如反馈控制功能块、顺序控制功能块、计算功能块、仪表面板功能块、单元监视管理模块等等。通过对功能块的组合可以实现各种简单和复杂的控制功能。而通讯i/o功能则是利用通讯模件与plc或其他子系统的数据通讯。通讯模件安装在现场控制站的通讯i/o箱内,由通讯数据提供该标准控制功能。

(3)工程师功能。工程师功能分成系统生成功能和系统维护功能两大部分。

系统生成功能就是对项目功能、fcs功能以及his功能的建立,通过系统生成功能,可以实现整个生产过程的工程师组态,即用户可通过系统生成功能建立起系统运行、操作监视功能、控制功能等一系列应用数据库。

系统维护功能包含系统监视功能和定期检查维护的功能,通过his系统维护窗口实现,并在窗口中显示在线的系统状态和系统报警状态等,提供了一个系统维护的良好的操作界面。

2.2 系统测试功能

系统测试功能是新型集散控制系统cs1000/cs3000以及cs3000 r3的独特功能之一。利用系统测试功能,在集散控制系统投入实际操作运行之前,对各组态器产生的操作、监视和控制功能进行检查、调试等操作;也可以将系统测试功能与工程师功能并行使用,扩大了系统测试功能的应用范围。

2.3 系统通信

cs3000中使用的通信系统有e网、v网、以太网和远程输入输出总线。

e网是cs的内部局域网,是信息指令站和工程师站间的连接通路,通信频率是10mp/s,采用总线型拓扑结构,通信媒体是同轴电缆,最大传输距离是185m,最多的连接站数16点。

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