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DCS 通信技术在空分装置中设计实现

   2011-04-25 418
核心提示:1 引言莱钢12000m3/h空分装置采用分子筛净化空气的带增压膨胀机,内压缩,无氢制氩流程,是目前国际上先进的空分技术。其控制系

1 引言
莱钢12000m3/h空分装置采用分子筛净化空气的带增压膨胀机,内压缩,无氢制氩流程,是目前国际上先进的空分技术。其控制系统采用了浙大中控的SUPCON JX-300X DCS 12000m3/h空分装置,实现了信息管理、中控、机旁、就地一体化的控制,即可有效的监控整套空分装置的生产过程,又可方便实现调度信息管理,具有设计先进,性能价格比高的特点,在设计中我们充分利用SUPCON JX-300X DCS 集散控制系统的通信网络,结合当今的计算机网络先进技术,利用网桥实现了远距离信息传送与管理,为企业现代化管理铺就了一条畅通的信息通道,其通信技术的设计思想先进、实用性强。

2 设计思想
本着既要保证空分装置的连续稳定运行,又要保证信息的传送和管理畅通的原则进行通信技术设计。该通信技术必须具有以下功能:
(1) 通讯网络冗余配置。
(2) 通信的实时性强。对于空气压缩机、膨胀机、氧气压缩机的各种参数如:进气温度、进气压力、进气流量、出气温度、出气压力、轴承温度、电机轴承和定子温度、轴向位移、轴振动、冷却系统,润滑系统及阀动作情况等进行实时集中监视、记录、归档并报警。
(3) 管理计算机能够随时采集DCS集散控制系统生成的报表、报警记录、停车信息,便于领导分析和决策。
(4) 当发生危及空分装置安全运行的重大故障如:各点温度超标,轴向位移过大,轴振动过大等现象时,必须一方面进行灵敏可靠的紧急停车保护,另一方面自动向管理计算机发出停车信息。
(5) 管理计算机有关的开、停车命令信息能够及时、准确、可靠地传送至现场操作站,并有声光提示,为现场操作人员提供操作依据。
(6) 该套DCS集散控制系统可与其它空分装置的自动控制系统联网,以便整个工厂的统一生产调度。
(7) 通信系统应该具有可扩展性,便于将来改造。

3 设计实现
3.1 通信网络结构
莱钢12000m3/h空分装置DCS分为3层通信网络结构。最上层为信息管理网,采用符合TCP/IP协议的以太网,连接了控制装置的网桥及管理计算机,用于工厂级的信息传送和管理,是综合管理的信息通道;中间层为过程控制网(SCnet Ⅱ),采用双高速冗余工业以太网SCnet Ⅱ作为过程控制网络,连接操作站、工程师站、与控制站,传输各种实时信息;底层网络为控制站内部网络(SBUS),采用主控制卡指挥式令牌网,存储转发通信协议,是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。其系统通信网络结构如图1所示。


3.2 信息管理网络设计与实现
信息管理网设计采用以太网络,该网络通过多功能站(MFS)上安装双重网络接口转接的方法,实现企业管理网与SCnetⅡ过程控制网络之间的网间桥接,以获取JX-300X集散控制系统中过程参数和系统的运行信息,同时也向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库,实现信息共享,实现了工厂级的综合管理、调度、决策。
莱钢空分装置的信息管理网在实现时采用了总线形结构拓扑规范,通讯介质为双绞线,采用曼彻斯特编码传输方式,通讯控制符合IEEE802.3标准协议和TCP/IP标准协议,留取了站点扩展余地,为进一步改造打下基础。

 
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