一 總體說明:
目前基于計算機的監(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)營管理帶來的好處已被肯定。川內(nèi)的化纖行業(yè)中,宜賓化纖廠在全廠范圍內(nèi)各主要生產(chǎn)車間均由計算機系統(tǒng)進行監(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強度,降低成本等方面,起到了不可替代的作用。
就華明公司CS2擴建工程的具體情況而言,我們認為采用美國OPTO 22公司 的SNAP I/O現(xiàn)場分布式計算機控制系統(tǒng)具有更高的性價比:
☆技術(shù)的先進性:采用多級CPU并行處理技術(shù),可分級熱備;通過WINDOWS下的應(yīng)用程序比如Excel、Access等,可輕松實現(xiàn)與企業(yè)管理系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)共享;對第三方軟硬件設(shè)備完全開放,只需增加輸入/輸出單元,即可實現(xiàn)I/O點的擴展。
☆系統(tǒng)的自診斷及容錯技術(shù),保證在任何情況下都能對工藝過程進行有效監(jiān)控,操作人員只需點擊鼠標或從鍵盤輸入數(shù)據(jù),即可在許可權(quán)范圍內(nèi)完成對相應(yīng)參數(shù)的調(diào)整。
☆更好的本安防爆性能:現(xiàn)場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路的邏輯電平有及電流都得到限制。
☆根據(jù)現(xiàn)場儀表的分布情況,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,單元與控制室內(nèi)的主機間用一根雙絞線實現(xiàn)RS485通訊,這樣將大量降低補償導線的使用量,同時大大減少現(xiàn)場與控制室間的信號電線(電纜)的數(shù)量,甚至節(jié)約部分橋架;控制室使用一個控制臺,省去了兩個儀表盤的費用,有利于降低安裝成本加快安裝速度。
☆該項工程雖規(guī)模不大,但自調(diào)回路較多,采用計算機技術(shù)實現(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)模式的長期率。
☆運行數(shù)據(jù)存盤保存,更真實更完整,同時長期運行結(jié)果將大量節(jié)約記錄筆頭、墨水及紙張這樣的消耗材料,降低運行成本。
☆系統(tǒng)的輸入/輸出模塊采用陶瓷封裝,無論是安置在控制室或環(huán)境惡劣的現(xiàn)場,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)備的維修費用。
☆系統(tǒng)集成非常容易:只需將甲方設(shè)計的電氣接線圖中的盤裝表相應(yīng)端子連接的信號線改接到對應(yīng)的I/O模塊的輸入端子即可將系統(tǒng)嵌入甲方的設(shè)計方案中。
二 系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能:
●操作站(工控機):完成工藝過程的實時監(jiān)控、趨勢記錄、報表打印、報警處理以及故障診斷信號提示等,并根據(jù)操作者權(quán)限通過鼠標或鍵盤進行參數(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)的實時數(shù)據(jù)與主控制器間的通訊、PID算法實現(xiàn)、工程單位轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、熱電偶信號線形化處理等。
關(guān)于計算機控制系統(tǒng)投標方案的詳細說明
一 連續(xù)性生產(chǎn)裝置中模擬量監(jiān)控對計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運算特點的要求:
化工生產(chǎn)為典型的連續(xù)性操作過程,大量參數(shù)為模擬量信號,對其監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求非常嚴格,特別是系統(tǒng)的可靠性與監(jiān)控精度。要求無論在任何情況下(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;同時和系統(tǒng)的監(jiān)控精度必須滿足生產(chǎn)工藝要求,因此優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足下列基本條件。
1) 有強大的浮點數(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控制算法的實現(xiàn)等;
2) 系統(tǒng)硬件具備多層次,分散性等特點。即具有多級CPU協(xié)同工作方式,同時能各級獨立冗余熱備;I/O模塊具有高可靠性,且能帶電熱插拔而不影響整個系統(tǒng)的正常運行;
3) 各輸入/輸出通道的WatchSDog時間及安全級別能獨立設(shè)置,且任何一個I/O點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)境對用戶應(yīng)非常友好,即使沒有計算機語言方面專業(yè)知識及梯形圖編輯經(jīng)驗的自控人員,經(jīng)過短期的培訓也能完成較復雜的控制程序的編制工作,這對用戶來說是非常重要的,他們可以依據(jù)自身技術(shù)力量,獨立完成系統(tǒng)將來的擴容等二次開發(fā)項目;
5) 由于計算機技術(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,以便將來方便了進行全企業(yè)范圍的系統(tǒng)集成,輕松實現(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)智能技術(shù)及軟件的全開放性以及非常友好的組態(tài)環(huán)境等。詳情見下表。
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在此具體工程項目中擬采取的措施:
1)、鑒于生產(chǎn)現(xiàn)場有較強的腐蝕性且介質(zhì)易燃易爆,同時儀表設(shè)備與工藝設(shè)備及管道的重要接口(孔板、溫度計、壓力變送器及調(diào)節(jié)閥等)較多,為保證儀器儀表運行的可靠性及準確性,以及安全性和使用壽命,應(yīng)嚴格按甲方設(shè)計原則并推薦采用國標(GBJ193-86)《工業(yè)自動化儀表 工程安裝及驗收規(guī)范》進行設(shè)備到貨驗收及計算機系統(tǒng)、儀器儀表、現(xiàn)場管線及附件的安裝及驗收。在充分征求甲方技術(shù)人員意見的基礎(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、線纜絕緣電阻、引壓管線的試壓記錄及設(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)場儀表及管線的防護防腐方案。現(xiàn)場進行施工組織設(shè)計,作好與工藝設(shè)備及管線安裝的協(xié)商工作,保證 工程進度的順利進行。
3)、安裝前對所用安全棚進行嚴格的短路及斷路試驗,確保其安全火花型 防爆性能。
4)、現(xiàn)場電磁干擾(主要是100Hz諧波造成的交變感應(yīng)電勢信號)的影響:由于I/O模塊采用4000V光電隔離技術(shù),且傳輸信號為4~20毫安電流工作制,因此即使現(xiàn)場不采取專門的抗干擾措施系統(tǒng)也能可靠工作。
5)、控制室的防護及防腐:在我們以前所完成的類似工程中,采用了一些簡單易行且成本低廉的方法來保護計算機系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。在此工程中,仍然適用,因此予以推薦:
(1) 控制室生產(chǎn)現(xiàn)場進行封閉隔離,并在室內(nèi)適當位置設(shè)置適當數(shù)量的換氣扇補充新空氣(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。這對防止有腐蝕性或易燃易爆的氣體進入控制室有非常友好的效果。
(2) 控制柜除循環(huán)風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門的接地估上,可有效衰減靜電千百萬的危害。
因此不必專門在控制室安置空調(diào)并進行防靜電設(shè)計,也可保證系統(tǒng)的正常運行。
四 計算機控制系統(tǒng)成套安裝公司售后服務(wù)的直接性要求:
由于計算機控制系統(tǒng)的特殊性,其維護維修工作涉及軟硬件兩方面的內(nèi)容。因此專門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)維護的及時性和徹底性。
我們公司有專門人員負責軟件組態(tài)、調(diào)試及硬件維護工作,并采取了以下即定措施為用戶提供售前售后服務(wù):
1)、較科學地安排計劃和步驟,免費進行用戶有關(guān)人員的不同層次的培訓工作,并保證在兩周內(nèi)讓用戶掌握軟件組態(tài)、調(diào)試方法,以及常見故障的處理辦法;同時負責讓操作人員盡快掌握系統(tǒng)操作方法,并提供詳實的操作規(guī)程和事故處理規(guī)程。
2)、現(xiàn)場安裝、調(diào)試及試車期間,我公司有專人負責,并可根據(jù)具體情況在生產(chǎn)過程中跟班守護,確保操作人員能輕松應(yīng)對各種情況為止。
3)、向用戶提供軟件組態(tài)結(jié)果及系統(tǒng)維護規(guī)程,以幫助用戶今后順利的進行系統(tǒng)常規(guī)維護工作。
4)、本公司慎重承諾:I/O模塊終身包用,控制器及工控機等3年內(nèi)免費維護(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)場儀表安裝位置圖;
4)、管線(纜)平面敷設(shè)圖;
5)、設(shè)備校驗調(diào)試記錄;
6)、操作規(guī)程、事故處理規(guī)程及設(shè)備維護規(guī)程;
7)、軟件組態(tài)結(jié)果及I/O點組態(tài)圖;
8)、計算機系統(tǒng)與用戶所提供設(shè)計圖紙的接口圖;
9)、控制柜內(nèi)設(shè)備電氣接線圖;
10)、控制室內(nèi)設(shè)備布置圖;
11)、設(shè)備合格證書、安裝使用說明書等;