一 引言

　　燕山石化公司合成橡膠凝聚裝置的儀表控制系統(tǒng)原由常規(guī)儀表構成，且全是其他裝置更換下來的舊表，故障率較高。為了提高自動化水平，增強儀表控制系統(tǒng)的可靠性，我們對其進行了改造，淘汰了控制室內(nèi)的所有常規(guī)儀表，改用DCS。

　　浙大中控公司的SUPCON JX-300X DCS充分利用了最新信號處理技術、高速網(wǎng)絡通信技術、可靠成熟的先進控制算法，使其兼具了高速可靠的數(shù)據(jù)輸入輸出運算、過程控制和PLC聯(lián)鎖邏輯控制功能，獲得了廣泛的應用，特別是其性能價格比優(yōu)于同等規(guī)模的常規(guī)儀表系統(tǒng)，成了我們儀表改造首選的產(chǎn)品。

　　二 工藝流程簡介

　　凝聚裝置采用水蒸氣蒸餾、濕法脫氣的原理，脫去膠液中的溶劑油。現(xiàn)有兩條生產(chǎn)線，每條線包括膠罐系統(tǒng)、凝聚釜系統(tǒng)、尾氣回收系統(tǒng)。每條生產(chǎn)線有4個膠罐，根據(jù)膠液熔融指數(shù)的不同，不同膠罐中的膠液按相應的比例混配，保證膠液熔融指數(shù)合格。合格的膠液送至凝聚釜，根據(jù)水蒸氣蒸餾、濕法脫氣的原理，采用等壓不等溫的雙釜水析凝聚技術，把溶劑油和膠分離。凝聚釜分離出來的溶劑油尾氣由尾氣回收系統(tǒng)回收再利用。

　　三 DCS配置

　　JX-300X DCS由一個多功能站、一個操作站、一個控制站和過程控制網(wǎng)絡組成，系統(tǒng)結構如圖1。

　　多功能站既可作操作站使用也可作工程師站使用。工程師站內(nèi)裝有相應的組態(tài)平臺和系統(tǒng)維護工具。操作站是操作人員完成生產(chǎn)過程監(jiān)控管理任務的平臺。

　　多功能站和操作站的硬件組成是完全一樣的，包括工控PC機、CRT、鼠標、鍵盤、網(wǎng)卡、專用操作員鍵盤、操作臺等。控制站完成整個工業(yè)過程的實時監(jiān)控功能，由主控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡、I/O卡件、供電單元等組成?？刂普镜母鞣N卡件均可冗余配置，為了增加系統(tǒng)的可靠性，我們對控制站的主控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡進行了冗余配置，控制回路的I/O卡件也采用冗余配置。表1列出了控制站的硬件，表2為系統(tǒng)的I/O信號及卡件配備表。

　　四 特殊功能的實現(xiàn)

　　1. 膠液流量的控制

　　膠液自膠罐經(jīng)膠液泵輸送到1號凝聚釜，其帶控制點流程如圖2。

　　根據(jù)工藝情況和生產(chǎn)量的大小，有時運行一臺膠液泵(A泵或B泵);有時運行兩臺泵(A泵和B泵);有時兩臺泵都不運行，而使用另一條生產(chǎn)線的膠液泵。

　　這種控制方案用DCS提供的常規(guī)控制方案無法實現(xiàn)，為此，使用圖3所示的自定義控制方案。

　　圖3中，AI為DCS的模擬輸入點，AO1、AO2為DCS的模擬輸出點，F(xiàn)IC為自定義回路，其算法由SCX編程語言提供的PID算法函數(shù)實現(xiàn)，SELA、SELB為兩個一字節(jié)自定義變量，當SELA、SELB的值為ON時，相對應的AO1、AO2和FIC接通，相對應的變頻調(diào)速泵就受流量控制。當SELA、SELB的值均為OFF時，默認A泵受控制，這是因為如果AO1和AO2都不和FIC接通，F(xiàn)IC就不會從AI中讀取數(shù)據(jù)，在這種情況下，當使用另一條生產(chǎn)線的膠液泵時，膠液流量就不隨實際流量變化。

　　要實現(xiàn)這個控制方案，首先要定義兩個一字節(jié)自定義變量，輸入SCX語言程序并編譯，然后在自定義回路中用程序中所用的回路號登錄并設置相應參數(shù)。為了方便操作，在流程圖上建兩個按鈕，分別和自定義變量SELA、SELB聯(lián)系，運行時，在流程圖上點擊相應按鈕，就可對SELA或SELB置值，從而選擇哪個泵用來調(diào)節(jié)流量。

　　2. 膠罐容積的顯示

　　在工藝操作中，為了便于生產(chǎn)調(diào)度，操作人員記錄的是膠罐容積而不是液位百分數(shù)。原來操作人員都是根據(jù)儀表的百分讀數(shù)查對照表來換算膠罐容積，DCS提供的折線函數(shù)十分容易地解決了這個問題。JX-300X DCS有兩種折線運算方法。一種是首先在自定義折線函數(shù)中定義自定義折線函數(shù)，然后在模擬輸入點設置組態(tài)時選中所需的自定義函數(shù)即可;另一種方法是利用SCX編程語言提供的折線運算功能實現(xiàn)。前一種方法只能提供折線運算后的數(shù)據(jù)，而不能提供原始數(shù)據(jù)(液位百分數(shù))，不利于和現(xiàn)場變送器對照，因此采用SCX編程語言實現(xiàn)膠罐容積的顯示。為此，要建一個自定義兩字節(jié)變量顯示膠罐容積，用模擬輸入點顯示液位百分數(shù)，兩者用SCX編程語言的折線運算功能進行轉換。

　　需要指出的是，JX-300X DCS的各種運算都是對量程的百分數(shù)進行計算的。如液位80%，算法為0.8而不是80，工業(yè)量程的轉換由點本身來實現(xiàn)。

　3. 運行維護

　　4路電流輸入卡SP313的每一路均可接收0～10mA或4～20mA信號，既可以向變送器供電也可以不供電，這4路信號分為兩組，其中1、2通道為一組，3、4通道為一組，兩組間的信號互相隔離，并且與控制站的電源隔離，但同一組內(nèi)的兩個信號采用同一個隔離電源供電，實際應用中如需點點隔離，SP313卡就只能接受兩路信號，并且這兩路信號要分別接入不同組的兩個通道上。在對同一組的兩個現(xiàn)場變送器進行維護時，要特別注意一個回路對另一個回路的影響，因為如果其中一個回路短路或因變送器故障輸出電流大于30mA(向外供電時的短路保護電流)，SP313卡就會自動保護，造成兩個回路都無輸入。因此建議如需拆接變送器的端子接線，最好在室內(nèi)接線端子處先斷開回路，以免造成短路。

　　另外如果同一組的兩個現(xiàn)場變送器全是智能變送器，那么手持通信器就不能和智能變送器通信，要想實現(xiàn)兩者間的通信，就必須斷開一個回路。

　　開關量輸入卡SP363X接收無源觸點信號，通過卡件上的跳線可以選擇是7路或是8路輸入，當選擇7路輸入時，一塊卡件上的7個回路公用一根地線;當選擇8路輸入時，同一機籠中的所有SP363X卡件的所有回路公用一根地線。因此，為了減少公用地線引起的風險，應將SP363X卡設置為7路輸入，維修時不要隨意動這根地線。

　　開關量輸出卡SP362X輸出無源晶體管觸點信號，通過卡件上的跳線可以選擇是7路或是8路輸入，當選擇7路輸入時，一塊卡件上的7個回路公用一根地線;當選擇8路輸入時，同一機籠中的所有SP362X卡件的所有回路公用一根地線。因此為了減少公用地線引起的風險，應將SP362X卡設置為7路輸入，維修時不要隨意動這根地線，如果公用地線斷路可能會造成使用同一公用地線的所有SP362X卡件相繼燒毀。

　　JX-300X DCS提供的故障診斷畫面比較全面地顯示了控制站軟、硬件的運行情況，一旦自檢到操作站和控制站通信故障、主控制卡故障、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡故障、I/O卡件故障，故障診斷畫面就會有相應的顯示，并進行聲音報警。

　　對于系統(tǒng)本身的各種故障，操作或DCS維護人員可根據(jù)操作畫面綜合信息欄內(nèi)的系統(tǒng)報警指示燈狀態(tài)進行判斷。該指示燈正常時為綠色，一旦注意到該指示燈以紅色閃爍就可以利用故障診斷畫面進行故障分析和排除。浙大中控公司可根據(jù)用戶需求提供掉電報警裝置，解決了安全運行中的潛在危害。