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    1  工藝簡介及控制要求

    1.1  工藝簡介

    6000制氧機(jī)組工藝較復(fù)雜，主要流程為：空氣壓縮機(jī)把空氣壓縮到0.56Mpa,流量為40000NM3/H，壓縮后的空氣通過預(yù)冷系統(tǒng),把空氣冷卻到12度左右,再通過純化系統(tǒng)除去水和二氧化碳等雜質(zhì),然后通過膨脹機(jī)制冷，使空氣冷卻到零下100多度，通過氧氣、氮?dú)狻鍤饫淠郎囟炔煌脑恚诜逐s塔內(nèi)分餾出氧氣、氮?dú)狻鍤猓詈蠓謩e通過氧壓機(jī)、氮壓機(jī)、液氬泵把以上氣體分別加壓到用戶需要的壓力。

    1.2  控制要求

    控制系統(tǒng)對(duì)過程參數(shù)進(jìn)行顯示、報(bào)警、趨勢記錄、操作記錄、報(bào)表自動(dòng)打印、聯(lián)鎖停機(jī)、自動(dòng)控制等。因?yàn)橐院罂赡茉黾油钙窖鯄簷C(jī)，控制系統(tǒng)要求擴(kuò)容性好，擴(kuò)容時(shí)對(duì)生產(chǎn)影響小。整個(gè)系統(tǒng)需要的檢測點(diǎn)溫度為130點(diǎn)左右、壓力差壓110點(diǎn)左右，調(diào)節(jié)閥50點(diǎn)左右，其它模擬量20點(diǎn)，各種設(shè)備運(yùn)行信號(hào)、聯(lián)鎖、控制、切換閥及調(diào)節(jié)閥閥位等開關(guān)量120點(diǎn)左右，閉環(huán)控制回路有30多路。空壓機(jī)控制需求為啟動(dòng)前工藝條件滿足后才發(fā)出允許啟動(dòng)信號(hào)，空壓機(jī)才能啟動(dòng)，運(yùn)行時(shí)工藝參數(shù)到故障停機(jī)值自動(dòng)停機(jī)，油壓低于設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)輔油泵。預(yù)冷系統(tǒng)要求嚴(yán)格控制液位，如工藝條件不滿足，聯(lián)鎖預(yù)冷系統(tǒng)所有水泵，不能啟動(dòng)水泵或自動(dòng)停水泵。純化系統(tǒng)控制要求較高，兩個(gè)分子篩輪流使用，兩小時(shí)后自動(dòng)切換（通過氣動(dòng)切換閥和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、16只），根據(jù)實(shí)際情況操作工可以通過操作站沿長或縮短切換時(shí)間，污氮流量自動(dòng)控制，給定值根據(jù)不同時(shí)間自動(dòng)給定。膨脹系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需要聯(lián)鎖允許啟動(dòng)、聯(lián)鎖自動(dòng)停機(jī)。分餾塔系統(tǒng)有十幾個(gè)液位、流量要求自動(dòng)控制。3臺(tái)氧壓機(jī)和4臺(tái)氮壓機(jī)要求溫度、油壓、水壓自動(dòng)聯(lián)鎖停機(jī)，油泵自動(dòng)啟動(dòng)等。

    2  硬件配置

    6000NM3/H制氧機(jī)組偏化工類，因此模擬量較多，控制回路較多，總共320點(diǎn)左右，因此采用原則上采用DCS（集散控制系統(tǒng)），其次采用PLC（可編程控制器），由于原來的變送器、調(diào)節(jié)閥、熱電阻等要利用，再加上就地到主控室不太遠(yuǎn)（不超過150米），因此外圍儀表采用模擬儀表，不采用總線型儀表，綜合性價(jià)比高等各種因數(shù)，采用浙大中控的DCS（JX-300X）。

    JX-300X基本組成包括工程師站（EX）、操作站（OS）、控制站（CS）和通信網(wǎng)絡(luò)Scnet Ⅱ，Scnet Ⅱ遵循開放的TCP/IP協(xié)議工業(yè)以態(tài)網(wǎng)，通信速率為10Mbps，操作站間為100Mbps。如以后擴(kuò)容可以增加控制站和操作站，調(diào)試完后再把網(wǎng)絡(luò)聯(lián)上，對(duì)生產(chǎn)幾乎沒有影響。

    對(duì)于6000機(jī)組我們采用如下方案：一個(gè)工程師站，一個(gè)操作站，兩個(gè)控制站，兩臺(tái)交換機(jī)。以上設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)采用星型結(jié)構(gòu)，并且1：1熱冗余，每臺(tái)控制站的主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡及通訊采用1：1熱冗余。根據(jù)工藝特點(diǎn)把系統(tǒng)分為壓縮控制站、空分控制站，便于以后維護(hù)。空壓機(jī)、氧壓機(jī)、氮壓機(jī)所有點(diǎn)位進(jìn)壓縮控制站，空冷塔、分子篩、膨脹機(jī)、分餾系統(tǒng)等進(jìn)空分控制站。

    2.1  工程師（操作）站

    a 操作站（OS），從控制站接收數(shù)據(jù)并加工，歷史數(shù)據(jù)歸檔，產(chǎn)生各類報(bào)表，定時(shí)自動(dòng)打印。作用為操作工進(jìn)行監(jiān)視及操作。網(wǎng)絡(luò)為熱冗余備分。計(jì)算機(jī)配置：CPU為PentiumⅣ 1.7G，內(nèi)存為128MB的DDRAM，硬盤為40GB，21