一 總體說(shuō)明:
目前基于計(jì)算機(jī)的監(jiān)控技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用已較普遍,與常規(guī)儀表相比較,它給工藝控制乃至企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)的好處已被肯定。川內(nèi)的化纖行業(yè)中,宜賓化纖廠(chǎng)在全廠(chǎng)范圍內(nèi)各主要生產(chǎn)車(chē)間均由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,在維持均衡生產(chǎn),提高并穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量以及降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,降低成本等方面,起到了不可替代的作用。
就華明公司CS2擴(kuò)建工程的具體情況而言,我們認(rèn)為采用美國(guó)OPTO 22公司 的SNAP I/O現(xiàn)場(chǎng)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有更高的性?xún)r(jià)比:
☆技術(shù)的先進(jìn)性:采用多級(jí)CPU并行處理技術(shù),可分級(jí)熱備;通過(guò)WINDOWS下的應(yīng)用程序比如Excel、Access等,可輕松實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享;對(duì)第三方軟硬件設(shè)備完全開(kāi)放,只需增加輸入/輸出單元,即可實(shí)現(xiàn)I/O點(diǎn)的擴(kuò)展。
☆系統(tǒng)的自診斷及容錯(cuò)技術(shù),保證在任何情況下都能對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控,操作人員只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)或從鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù),即可在許可權(quán)范圍內(nèi)完成對(duì)相應(yīng)參數(shù)的調(diào)整。
☆更好的本安防爆性能:現(xiàn)場(chǎng)的輸入輸出單元由控制室的本安性電源提供5VDC,在任何情況下電源電壓及通訊線(xiàn)路的邏輯電平有及電流都得到限制。
☆根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表的分布情況,可將相應(yīng)的輸入輸出單元比如熱電偶輸入單元置于現(xiàn)場(chǎng),單元與控制室內(nèi)的主機(jī)間用一根雙絞線(xiàn)實(shí)現(xiàn)RS485通訊,這樣將大量降低補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的使用量,同時(shí)大大減少現(xiàn)場(chǎng)與控制室間的信號(hào)電線(xiàn)(電纜)的數(shù)量,甚至節(jié)約部分橋架;控制室使用一個(gè)控制臺(tái),省去了兩個(gè)儀表盤(pán)的費(fèi)用,有利于降低安裝成本加快安裝速度。
☆該項(xiàng)工程雖規(guī)模不大,但自調(diào)回路較多,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)增量型PID算法,且容易作到PID參數(shù)的優(yōu)化,有利于全面改善積壓自調(diào)回路的調(diào)節(jié)品質(zhì),提高自調(diào)模式的長(zhǎng)期率。
☆運(yùn)行數(shù)據(jù)存盤(pán)保存,更真實(shí)更完整,同時(shí)長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果將大量節(jié)約記錄筆頭、墨水及紙張這樣的消耗材料,降低運(yùn)行成本。
☆系統(tǒng)的輸入/輸出模塊采用陶瓷封裝,無(wú)論是安置在控制室或環(huán)境惡劣的現(xiàn)場(chǎng),只要不是人為造成的損壞30年內(nèi)包換,這有利于降低設(shè)備的維修費(fèi)用。
☆系統(tǒng)集成非常容易:只需將甲方設(shè)計(jì)的電氣接線(xiàn)圖中的盤(pán)裝表相應(yīng)端子連接的信號(hào)線(xiàn)改接到對(duì)應(yīng)的I/O模塊的輸入端子即可將系統(tǒng)嵌入甲方的設(shè)計(jì)方案中。
二 系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能:
●操作站(工控機(jī)):完成工藝過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、趨勢(shì)記錄、報(bào)表打印、報(bào)警處理以及故障診斷信號(hào)提示等,并根據(jù)操作者權(quán)限通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
●主控制器:將控制策略分發(fā)給各單元處理器,并完成通訊控制及控制策略的解釋執(zhí)行。
●單元處理器:完成本單元內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與主控制器間的通訊、PID算法實(shí)現(xiàn)、工程單位轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、熱電偶信號(hào)線(xiàn)形化處理等。
關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)投標(biāo)方案的詳細(xì)說(shuō)明
一 連續(xù)性生產(chǎn)裝置中模擬量監(jiān)控對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)算特點(diǎn)的要求:
化工生產(chǎn)為典型的連續(xù)性操作過(guò)程,大量參數(shù)為模擬量信號(hào),對(duì)其監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求非常嚴(yán)格,特別是系統(tǒng)的可靠性與監(jiān)控精度。要求無(wú)論在任何情況下(人為因素除外)都不能因監(jiān)控系統(tǒng)本身的原因引起生產(chǎn)裝置停車(chē);同時(shí)和系統(tǒng)的監(jiān)控精度必須滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求,因此優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng)必須滿(mǎn)足下列基本條件。
1) 有強(qiáng)大的浮點(diǎn)數(shù)處理能力,包括高精度A/D,D/A轉(zhuǎn)換,工程單位換算,數(shù)字濾波及PID控制算法的實(shí)現(xiàn)等;
2) 系統(tǒng)硬件具備多層次,分散性等特點(diǎn)。即具有多級(jí)CPU協(xié)同工作方式,同時(shí)能各級(jí)獨(dú)立冗余熱備;I/O模塊具有高可靠性,且能帶電熱插拔而不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行;
3) 各輸入/輸出通道的WatchSDog時(shí)間及安全級(jí)別能獨(dú)立設(shè)置,且任何一個(gè)I/O點(diǎn)的故障造成的影響范圍應(yīng)盡量小;
4) 工控軟件的組態(tài)編輯環(huán)境對(duì)用戶(hù)應(yīng)非常友好,即使沒(méi)有計(jì)算機(jī)語(yǔ)言方面專(zhuān)業(yè)知識(shí)及梯形圖編輯經(jīng)驗(yàn)的自控人員,經(jīng)過(guò)短期的培訓(xùn)也能完成較復(fù)雜的控制程序的編制工作,這對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是非常重要的,他們可以依據(jù)自身技術(shù)力量,獨(dú)立完成系統(tǒng)將來(lái)的擴(kuò)容等二次開(kāi)發(fā)項(xiàng)目;
5) 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,因此所選用系統(tǒng)的軟硬化環(huán)境應(yīng)代表一種潮流,以便將來(lái)方便了進(jìn)行全企業(yè)范圍的系統(tǒng)集成,輕松實(shí)現(xiàn)管控一體化信息系統(tǒng)。
二 本公司所推薦OPTO 22I/O智能分布系統(tǒng)與傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)及PLC的比較:
OPTO 22 I/O 系統(tǒng)與傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)及PLC的主要區(qū)別在于它可大可小的系統(tǒng)規(guī)模,硬件的高可靠性,前端(現(xiàn)場(chǎng))智能技術(shù)及軟件的全開(kāi)放性以及非常友好的組態(tài)環(huán)境等。詳情見(jiàn)下表。
OPTO 22 I/O系統(tǒng)與傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)及PLC的比較
三 規(guī)范性安裝的重要性及我們?cè)诖司唧w工程項(xiàng)目中擬采取的措施:
1)、鑒于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有較強(qiáng)的腐蝕性且介質(zhì)易燃易爆,同時(shí)儀表設(shè)備與工藝設(shè)備及管道的重要接口(孔板、溫度計(jì)、壓力變送器及調(diào)節(jié)閥等)較多,為保證儀器儀表運(yùn)行的可靠性及準(zhǔn)確性,以及安全性和使用壽命,應(yīng)嚴(yán)格按甲方設(shè)計(jì)原則并推薦采用國(guó)標(biāo)(GBJ193-86)《工業(yè)自動(dòng)化儀表 工程安裝及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行設(shè)備到貨驗(yàn)收及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、儀器儀表、現(xiàn)場(chǎng)管線(xiàn)及附件的安裝及驗(yàn)收。在充分征求甲方技術(shù)人員意見(jiàn)的基礎(chǔ)上正確選擇介質(zhì)密封墊片材質(zhì)并做好工程的安裝記錄(各種墊片材質(zhì)規(guī)格、線(xiàn)纜絕緣電阻、引壓管線(xiàn)的試壓記錄及設(shè)備調(diào)試記錄等)。
2)、與甲方技術(shù)人員協(xié)商,在安裝前制定現(xiàn)場(chǎng)儀表及管線(xiàn)的防護(hù)防腐方案。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì),作好與工藝設(shè)備及管線(xiàn)安裝的協(xié)商工作,保證 工程進(jìn)度的順利進(jìn)行。
3)、安裝前對(duì)所用安全棚進(jìn)行嚴(yán)格的短路及斷路試驗(yàn),確保其安全火花型 防爆性能。
4)、現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾(主要是100Hz諧波造成的交變感應(yīng)電勢(shì)信號(hào))的影響:由于I/O模塊采用4000V光電隔離技術(shù),且傳輸信號(hào)為4~20毫安電流工作制,因此即使現(xiàn)場(chǎng)不采取專(zhuān)門(mén)的抗干擾措施系統(tǒng)也能可靠工作。
5)、控制室的防護(hù)及防腐:在我們以前所完成的類(lèi)似工程中,采用了一些簡(jiǎn)單易行且成本低廉的方法來(lái)保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。在此工程中,仍然適用,因此予以推薦:
(1) 控制室生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行封閉隔離,并在室內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的換氣扇補(bǔ)充新空氣(可以是壓縮空氣或室外外新鮮空氣),正常情況下造成室內(nèi)+5Pa左右的正壓。這對(duì)防止有腐蝕性或易燃易爆的氣體進(jìn)入控制室有非常友好的效果。
(2) 控制柜除循環(huán)風(fēng)扇外其它地方均為密封性結(jié)構(gòu),并在其背面下部位置設(shè)置空氣接口,利用壓縮空氣造成柜內(nèi)一定的正壓,能有效防止腐蝕性氣體進(jìn)入。將控制柜的槽鋼基座與樓板(現(xiàn)澆板)鋼筋網(wǎng)焊接在一起進(jìn)行電氣的二次接了;或利用寬度大于等于30MM的扁平金屬體將有關(guān)設(shè)備的屏蔽接地直接引至專(zhuān)門(mén)的接地估上,可有效衰減靜電千百萬(wàn)的危害。
因此不必專(zhuān)門(mén)在控制室安置空調(diào)并進(jìn)行防靜電設(shè)計(jì),也可保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
四 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)成套安裝公司售后服務(wù)的直接性要求:
由于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特殊性,其維護(hù)維修工作涉及軟硬件兩方面的內(nèi)容。因此專(zhuān)門(mén)成套公司是否自身具有為方面的能力,將直接影響到系統(tǒng)維護(hù)的及時(shí)性和徹底性。
我們公司有專(zhuān)門(mén)人員負(fù)責(zé)軟件組態(tài)、調(diào)試及硬件維護(hù)工作,并采取了以下即定措施為用戶(hù)提供售前售后服務(wù):
1)、較科學(xué)地安排計(jì)劃和步驟,免費(fèi)進(jìn)行用戶(hù)有關(guān)人員的不同層次的培訓(xùn)工作,并保證在兩周內(nèi)讓用戶(hù)掌握軟件組態(tài)、調(diào)試方法,以及常見(jiàn)故障的處理辦法;同時(shí)負(fù)責(zé)讓操作人員盡快掌握系統(tǒng)操作方法,并提供詳實(shí)的操作規(guī)程和事故處理規(guī)程。
2)、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試及試車(chē)期間,我公司有專(zhuān)人負(fù)責(zé),并可根據(jù)具體情況在生產(chǎn)過(guò)程中跟班守護(hù),確保操作人員能輕松應(yīng)對(duì)各種情況為止。
3)、向用戶(hù)提供軟件組態(tài)結(jié)果及系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程,以幫助用戶(hù)今后順利的進(jìn)行系統(tǒng)常規(guī)維護(hù)工作。
4)、本公司慎重承諾:I/O模塊終身包用,控制器及工控機(jī)等3年內(nèi)免費(fèi)維護(hù)(人為因素除外)。
五 附:提供下列竣工資料:
1)、隱蔽工程安裝 記錄;
2)、設(shè)備試壓試漏記錄;
3)、現(xiàn)場(chǎng)儀表安裝位置圖;
4)、管線(xiàn)(纜)平面敷設(shè)圖;
5)、設(shè)備校驗(yàn)調(diào)試記錄;
6)、操作規(guī)程、事故處理規(guī)程及設(shè)備維護(hù)規(guī)程;
7)、軟件組態(tài)結(jié)果及I/O點(diǎn)組態(tài)圖;
8)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與用戶(hù)所提供設(shè)計(jì)圖紙的接口圖;
9)、控制柜內(nèi)設(shè)備電氣接線(xiàn)圖;
10)、控制室內(nèi)設(shè)備布置圖;
11)、設(shè)備合格證書(shū)、安裝使用說(shuō)明書(shū)等;