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跳转到第一页DCS与SIS控制系统2016年7月4日跳转到第一页什么是DCSDCS是分布式控制系统的英文缩写(DistributedControlSystem)，在国内自控领域又称为集散控制系统。DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物，是目前最先进、最合理的过程控制系统，可以适应各种过程控制的要求。它的过程控制点分散，系统具有很高的可靠性。它通过集中的操作和监控，DCS具有方便的操作和维护性能。DCS具有标准的接口，对外连接更加方便简捷。因此，DCS的主要特点归结为一句话就是“分散控制，集中管理”。跳转到第一页DCS组成结构DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、高性能的中央处理器（CPU）、网络接口组成。高性能的中央处理器是现场过程控制的中心，存放并运行所有的过程控制程序以及现场仪表数据和控制数据。DCS的控制决策都是由它来执行的。过程控制站的网络接口是同上一级的操作员站和工程师站的连接通道。操作员的操作控制信息和工程师站的组态程序都是通过这一通道发送到过程控制站，过程控制站收集整理的现场数据也是通过这一通道传递到操作员站上。过程控制站同I/O模块之间通过现场总线连接。跳转到第一页DCS组成结构一台用于组态过程控制软件，诊断、监视过程控制站运行情况，供DCS工程师开发、测试、维护DCS系统使用的计算机。跳转到第一页DCS组成结构一台用于操作、监视、报警、趋势显示、记录和打印报表的PC机。操作员站通常装有操作软件以完成上述功能，并且是通过以太网同过程控制站相连。跳转到第一页DigiVisFreelance系统结构现场仪表集成FF总线设备的编程DigiTool海螺DCSABB-AC800控制器MCC控制柜电机西门子IO模块以太网跳转到第一页DCS与PLC的区别1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。1975年美国最大的仪表控制公司Honeywell首次向世界推出了它的综合分散控制系统TDC—20001.DCS更侧重于过程控制领域（如化工、冶炼、制药等）主要是一些现场参数的监视和调节控制，而PLC则侧重于逻辑控制（机械加工类）。当然现在的PLC也能很好的处理过程控制问题，但是没有DCS专业。2.模拟量大于100个点以上的，一般采用DCS；模拟量在100个点以内的，一般采用PLC。跳转到第一页3.DCS是一种“分散式控制系统”，而PLC只是一种控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调，PLC装置只实现本单元所具备的功能。4.DCS系统所有I/O模块都带有CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电拔，随机更换。而PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。5.相同i/o点数的系统用plc比用dcs，其成本要低一些（大约能省40%左右）。跳转到第一页6.plc没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比dcs要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少，采用plc较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多，最好采用dcs。7.dcs在控制器、i/o板、通讯网络等的冗余方面，一些高级运算、行业的特殊要求方面都要比plc好的多。8.plc由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。跳转到第一页PLC基础知识跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页1.国家安全监督局关于加强化工安全仪表管理系统管理指导意见。①SIS系统组成：安全联锁系统，紧急停车系统，有毒有害，可燃气体及火灾检测保护系统等。②SIS系统特性：独立于生产的过程控制系统（DCS），生产正常时处于休眠或者静止状态，一旦生产过程完全停止或者生产设备出现可能导致安全事故的情况时，能瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或者自动导入预定的安全状态。必须有很高的可靠性。③法规规定：从2016年1月1日起，大型和外商独资合资等具备条件的化工企业新建涉及“两重点一重大”的化工设备和危险化学品存储设施。要按照本指导意见的要求设计符合相关标准规定的安全仪表系统SIS跳转到第一页安全仪表系统（SIS）在生产装置的开车、停车阶段，运行扰动以及维护操作期间，对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，SIS系统都应立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发生和事故的扩散，使危害减少到最小。SIS系统应具备高的可靠性（Reliability)、可用性（Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统本身出现故障时还能保证提供安全保护功能。SIS功能及基本要求跳转到第一页石油化工安全保护级别1.Process2.DCS-集散控制系统3.AlarmOperators-操作员报警4.SIS安全仪表系统5.ReliefDevices释放设备6.Physicalprotection(F&G）物理保护7.EmergencyResponse紧急响应工艺过程跳转到第一页SIS系统对风险的控制0机械安全保护层安全仪表系统（SIS）报警系统/操作工艺控制系统工艺设备HAZOPSIL跳转到第一页2.国内DCS和SIS系统现状①系统厂家：进口：美国罗克韦尔，美国艾默生，美国西屋，美国通用电气，日本横河，日本欧姆龙，日本三菱，德国西门子，德国黑马，英国英维斯，瑞典ABB等。国产：和利时，浙江中控，山东博克，上海新华，上海翊兴3.SIS与DCS区别跳转到第一页DCS用于生产过程的连续测量、常规控制（连续、顺序、间歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行；SIS用于监视生产装置的运行状况，对出现异常工况迅速进行处理，使危害降到最低，使人员和生产装置处于安全状态；DCS是“动态”系统，它始终对过程变量连续进行检测、运算和控制，对生产过程进行动态控制，确保产品的质量和产量；SIS是“静态”系统，正常工况时，它始终监视生产装置的运行，系统输出不变，对生产过程不产生影响，非正常工况下时，它将按照预先的设计进行逻辑运算，使生产装置安全联锁或停车；SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、IEC61511、ISAS84.01、SH/T3018强烈推荐SIS与DCS硬件独立设置。跳转到第一页由于精馏塔图纸设计院还没有给，所以此项不做说明，图纸到位后才可以确定方案。一.101车间DCS1.DCS点为43个（液位19个，泵的状态及启停14个，能源10个）①液位主要是各种储液釜的磁翻板液位计②7个溶媒釜进送料泵③能源主要是蒸汽，冷冻水，循环水的温度，流量。④将不需要的仪表全部删除。修改热水罐（1507）的温度控制方式，改为PID调节表与Freelance系统结构101-103车间的DCS跳转到第一页温度传感，气动调节阀的调节温度方案。使其不用进DCS系统，节省成本。⑤将1402A/B母液收集罐液位计高液位报警，改为声光电报警器（节约DCS设计成本，方便车间操作）2.101车间的自控方案：①溶媒罐只有1个泵，作为进送料使用。②进料时溶媒罐高液位停进料泵。③溶媒罐给高位罐送料时，溶媒罐低液位时停送料泵）。当高位罐高液位时停送料泵。跳转到第一页二.102车间DCS1.DCS点为14个（泵的状态及启停4个，能源10个）①液位不进入DCS，只现场显示（磁翻板）②2个精制母液接收罐的送液泵2502A/B进入DCS，其他泵都是现场操作。③能源主要是蒸汽，冷冻水，循环水的温度，流量。2.102车间的自控方案：由于102车间的泵都是现场控制，没有自控方案。三.103车间DCS1.DCS点（由于仪器仪表还没对完，现在无法确定具体数目）2.103车间的自控方案：跳转到第一页2.1.加氢反应釜是高温高压操作设备，生产过程安全要求很高。氢气是易燃易爆的气体，反应过程压力达10MPa以上，这些因素都需要自动控制系统有较高的要求。加氢反应釜控制系统包括反应釜置换、原料的计量和投料、加氢流量控制、反应釜温度和压力控制，另外设置安全联锁控制功能，以保证生产过程的安全。反应釜安装氧含量分析仪，置换需要达到工艺的要求，才能进行加氢。加氢需要计量和控制，同时控制反应过程的温度和压力，确保生产过程的安全。跳转到第一页2.2.氢化反应工序：①置换过程：先加入原料→对釜抽真空（负压）→加氮气（常压）→排空（常压）【此流程要进3次，然后检测排空中氧气含量，如果未达标不能进行反应，继续进行上述置换过程，直到排空中氧气含量达标为止】②氢化反应过程：开搅拌→加氢气→排空【加氢气→排空要进行2次】→加氢气进行反应【进行过程中要控制釜中压力和温度】③氢化反应终止过程：将氢气降低（小于控制值）后关闭氢气→排空（常压）→抽真空（负压）→加氮气（常压）反应停止。跳转到第一页设置独立的紧急联锁控制功能，当搅拌故障、温度和压力超限、气体泄漏等发生时进行自动联锁，启动循环冷却系统、切断加料系统，同时提供二级报警。（SIS系统）2.3.紧急情况：①氢化反应前搅拌电机未工作（或者报警）不加入氢气②氢化反应中搅拌电机停止（或者报警）停氢气→排气→冷却循环水进回流量调到最大→停蒸汽③氢化反应中温度高（超过报警危险值）停入氢气→搅拌电机继续开启→排气→冷却循环水进回流量调到最大→停蒸汽④氢化反应中压力高（超过报警危险值）停入氢气→搅拌电机继续开启→排气→冷却循环水流量变→停蒸汽跳转到第一页总包商与系统商的区别跳转到第一页跳转到第一页现状：由于我们提供的安设材料中已经包含了DCS及SIS系统，不安装是不可能过国家安全监督局的验收审查。1.101和102车间没有SIS系统，只有DCS系统。2.103车间（氢化车间）的SIS系统是必须做的。其中蒸汽，冷却循环水，进料，氢气的电磁阀进入SIS系统。（其他条件信号从DCS系统采集，SIS系统点数偏少）总结：1.DCS及SIS交由系统厂家做（价格可以沟通，质量及售后服务有保障，实施及售后沟通方便）2.我们确定仪表规格后与厂家沟通敲定方案后，仪器仪表交由系统厂家购买比较方便（价格贵），或者指定品牌（前期询价）这样价格比较好控制（但是工作量巨大）101-103车间的SIS跳转到第一页完