子项目五DeltaV系统的组态与调试任务5.1DeltaV控制系统构建一、均酐装置自控设计要求(一)均酐装置主要工艺均酐装置工艺流程水洗塔装置工艺流程图见附件3(二)均酐装置控制方案的确定1、缓冲罐压力控制回路PIC8012、软水罐装置液位控制回路LICA8023、水洗塔装置流量比值控制回路FIQ802-FICQ803(三)均酐装置I/O清单根据设计要求,用于测量及控制的现场I/O点共计41点,详见测点统计表8.1-1。表5-1均酐装置I/O点统计表装置名序号位号描述I/O类型测量范围单位功能要求空气缓冲罐装置1PIC801空气缓冲罐出口压力测量、控制AI0~250kPa报警、记录2TI801空气缓冲罐温度测量AI0~100℃报警、记录3FIQ801空气缓冲罐出口流量测量AI0~3600m3/h报警、记录4PY801罗茨鼓风机的变频器AO0~100%报警、记录、累计5HV801空气缓冲罐空气远程放空操作阀AO0~100%6RL801罗茨鼓风机C0101运行/停止DI1/0软水罐装置7PI803软水泵出口压力指示AI0~200kPa报警、记录8TI804软水罐内温度测量变送器AI0~100℃报警、记录9LICA802软水罐液位测量、控制AI0~100%联锁、记录L=10;H=90;SH=9510FIQ804软水泵出口流量指示积算AI0~800t/h报警、记录、累计11LV802软水罐液位控制阀(真阀)AO0~100%12KG805软水罐液位LICA802联锁动作DO1/013RL803软水泵P0603运行/停止DI1/0水洗塔装置14PI802水洗泵出口压力测量AI0~200kPa报警、记录15TI802水洗塔尾气进料温度测量AI0~100℃报警、记录16TI803水洗塔进水温度测量AI0~100℃报警、记录17LIA801水洗塔底液位测量AI0~100%联锁、记录L=10;H=90;SH=9518FIQ802水洗塔尾气进料流量测量AI0~4.8t/h报警、记录、累计19FICQ803水洗泵出口水流量测量、控制AI0~3.0t/h报警、记录、累计20FV803水洗泵出口流量调节阀(真阀)AO0~100%21KG804水洗塔液位LIA801联锁动作DO1/022RL802水洗泵P0501运行/停止DI1/0换热器23PI901换热器冷水进口压力测量AI0~160kPa报警、记录24PI903换热器蒸汽进口压力测量AI0~400kPa报警、记录25TI901换热器冷水进口温度测量AI0~100℃报警、记录装置26TI903换热器蒸汽进口温度测量AI0~200℃报警、记录27TI904换热器冷凝水出口温度测量AO0~200℃报警、记录28TICA902换热器热水出口温度测量、控制AO0~140℃联锁、记录L=20%;H=70%;SH=80%29FIQ901换热器冷水进口流量测量AO0~10.0t/h报警、记录、累计30FI902换热器热水出口流量测量AO0~10.0t/h报警、记录31FI904换热器冷凝水出口流量测量AO0~10.0t/h报警、记录32FICQ903换热器蒸汽进口流量测量、控制AO0~1.60t/h报警、记录、累计33V901Z换热器冷水进口阀AI0~100%34V903Z换热器蒸汽进口阀AI0~100%35FV903换热器蒸汽调节阀AO0~100%36FV903C换热器蒸汽旁路阀AI0~100%37FV903A换热器蒸汽截止阀DI1/038FV903B换热器蒸汽截止阀DI1/039V902Z换热器热水出口阀DI1/040V904Z换热器冷凝水出口阀DI1/041KG901换热器热水出口温度TICA902联锁DO1/0联锁、记录SH=90%二、DeltaV系统体系结构(一)DeltaV系统硬件组成DeltaV系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要由过程管理站(ProcessManagementStation)、过程控制站(ProcessControlStation)及冗余的控制网络(ControlNetwork)三大部分构成;软件包括组态软件、控制软件、操作软件及诊断软件等,DeltaV系统构成如图5.1所示。图5-1DeltaV系统构成☞ProcessManagementStation:过程管理站;☞ProfessionalPLUSStation:PLUS站;☞ProcessControlStation:过程控制站;☞ProfessionalStation:工程师站;☞ControlNetwork:控制网络;☞OperatorStation:操作站;☞PrimarySiwtch:主交换机;☞ApplicationStation:应用站;☞SecondarySiwtch:副交换机☞Controller:控制器☞PowerSupply:供电电源;☞I/OSubsystem:I/O子系统系统硬件组成:1一个或多个DeltaV工作站2系统节点之间通信的控制网络(选择性冗余)3电源,一个或多个DeltaV控制器(选择性冗余),执行本地控制,管理数据,在I/O系统和控制网络间通信。4每一个控制器至少有一个I/O子系统,处理从现场设备来的信息5系统授权(Licences)1.DeltaV系统控制网络Emerson公司DeltaV系统的控制网络是以10Mbps/100Mbps以大网为基础的冗余的局域网(LAN)。系统的所有节点(工作站及控制器)均直接连接到控制网络上,不需要增加任何额外的中间接入设备。,简单灵活的网络结构可支持就地和远程操作站及控制设备,网络的冗余设计提供了通信的可靠和安全性。通过两个不同的网络交换机及连接网线,建立了两条完全独立的网络,分别接入工作站和控制器的主副两个网口。DeltaV系统的工作站和控制器都配有冗余的以太网口。为保证系统的可靠性和功能执行,控制网络专用于DeltaV系统,与其他工厂网络的通信通过应用工作站(或PLUS站)来实现。DeltaV系统能力:DeltaV系统支持最多120个节点、100个(不冗余)或100对(冗余)控制器、65个工作站、1个PLUS站、64个操作站、10个工程师站、20个应用站、72个远程控制站、100个厂区(域)、8个远程数据服务器,每个控制器可支持64个I/O卡件,每个控制器可支持1500个DSTs点,光纤电缆任意扩展,安全可靠的远程连接,使用户安全管理更灵活。2.DeltaV系统工作站(Workstation)⑴DeltaV系统工作站功能图5-2DeltaV系统工作站图5-3DeltaV系统工作站操作、组态画面示例DeltaV系统工作站是DeltaV系统的人机界面(见(图2.1.3、7.1.4所示)),属于集散控制系统中的过程管理站,通过这些工作站,操作人员、工程管理人员及经营管理人员可随时了解、管理并控制整个企业的生产及计划。所有工作站采用最新的INTEL芯片及32位WindowsNT操作系统,21”彩色平面直角高分辨率的监视器。DeltaV系统的所有应用软件均为面向对象的32位操作软件,满足系统组态、操作、维护及集成的各种需求。而可以快速调出DeltaV系统Web方式Books-on-line(在线帮助手册)可随时提供有用的系统帮助信息DeltaV工作站上的ConfigureAssistant(组态帮助)给出了用户具体的组态步骤,用户只要运行它并按照它的提示进行操作,则图文并茂的型式,很快就可以使用户掌握组态方法。⑵工作站的授权(Licences)DeltaV系统工作站根据其用途可被授权为:PLUS站(ProfessionalPLUSStation)—用以系统组态、操作、组态节点数据库;工程师站(ProfessionalStation)—用以系统组态、操作及监视;操作员站(OperatorStation)—用以系统操作及监视;维护站(MaintenanceStation)—用以系统故障诊断;基础站(BaseStation)——用以系统特定的功能;应用站(ApplicationStation)—用以用户应用程序的实时数据库运行,用户应用程序包括DeltaV批处理或其他用于与工厂管理网通讯的第三方OPC应用程序的运行实际工程项目中常用的工作站有三种:PLUS站、操作站和应用站,当系统规模较大、复杂时还可以设置工程师站、维护站、基础站等。⑶主要工作站的功能①PLUS站每个DeltaV系统都有且只有一个ProfessionalPLUS工作站。该工作站包含DeltaV系统的全部数据库,系统的所有位号和控制策略被映像到DeltaV系统的每个节点设备。ProfessionalPLUS工作站配置系统组态、控制及维护的所有工具,从IECll31图形标准的组态环境到OPC、图形和历史组态工具一用户管理工作也在这里完成,比如:设置系统许可证和安全密码。ProfessionalPLUS工作站的主要功能特点包括:A具有全局数据库、灵活和规模可变的结构体系b强大的管理功能c现代化的操作界面d内置的诊断和智能通讯DeltaV系统的ProfessionalPlus工作站也可用作操作员站,操作员工作站运行过程控制系统的操作管理功能。可使用标准的操作员界面,也可以根据您的操作需求和流程特点组态您的系统操作界面。通过单击操作即可调出图形、目录和其它应用界面。大规模的DeltaV系统可以配备Professional工作站,即工程师站,用于系统组态,但不具有下载功能。Professional工作站有完整的图形库和相关的控制策略。常用的过程控制方案己经编制成为相应控制策略,只要将这些控制策略或图形拖放到实际方案和流程图中即可。每个DeltaV系统最多有10台Professional工作站。ProfessionalPlus工作站也可用作操作员站。②操作站DeltaV操作员站可提供友好的用户界面、高级图形、实时和历史趋势、由用户规定的过程报警优先级和整个系统安全保证等功能,还可具有大范围管理和诊断功能。操作员界面为过程操作提供了先进的艺术性的工作环境,并有内置的易于访问的特性。不论是查看最高优先级的报警、下一屏显示,还是查看详细的模块信息,都采用直观一致的操作员导航方式,操作界面友好,操作方便简捷,使用鼠标即可完成各种操作。DeltaV系统操作员工作站的主要功能包括生产过程的监视和操作控制;,直观的流程画面;强大的显示、操作、报警及报警处理、历史趋势记录及报表功能;故障诊断方便;查看系统状态信息、系统信息、智能设备的管理等信息全面;安全性高。3.DeltaV系统控制器与I/O卡件(图5.5)☞Redundantpowersupply:冗余供电电源;☞Redundantcontroller:冗余控制器;☞Networkinterface:网络接口;☞Redundantnetwork:冗余网络;☞Fieldline:现场接线;☞Ternimalblock:端子板;☞I/Ocard:I/O卡件图5-4DeltaV系统控制器与I/O卡件(1)控制器MDPLUS系列控制器可依据用户要求进行选择,主频高达260MHZ,内存最大可达48M,这就减少了CPU的资源占用比例,并提高了控制策略的功能;可自动分配地址、自动定位和自动I/O检测;控制器接受所有I/O接口通道信号,实现控制功能,并完成控制网络的所有通信功能,控制策略完全由控制器执行;系统将保存所有下装到控制器的数据的完整记录及所有曾做过的在线更改;提供新的DeltaV批量操作选项的控制设备和先进控制功能;可将智能HART信息从现场设备传送到控制网络中的任何节点。此外,控制器还具有支持在线扩展、存储空间大、即插即用式安装、控制器冗余、不间断控制操作、自动确认、在线升级等特点。(2)I/O卡件DeltaV系统的所有I/O卡件均为模块化设计,可即插即用、自动识别、带电热插拔。DeltaV系统可以提供两类I/O卡件,一类是传统I/O卡件,另一类是现场总线接口卡件(H1)。两类卡件可任意混合使用。卡件类型包括冗余AI卡、冗余AO卡、MV信号卡、冗