用PC和PLC完成集散操控

0.导言

跟着化工主动化技能的不断发展，集散操控的思维越来越广泛地被广阔主动化工程技能人员所喜爱，并正在逐步被运用于新建、扩建和技改项目中。但传统的集散操控体系一般由专业厂家出产，具有必定的专有性；别的传统的集散操控体系一般来讲其操控规划比较大，成本费用比较高；因而约束了在中小规划的自控体系项目中的推广运用。那么如安在中小规划操控体系中完结集散操控的思维呢？带着这一问题，笔者在阅读了很多技能资料的根底上对现有DCS和PLC的操控体系进行了总结比照，提出了在中小规划化工项目顶用PC +PLC构成DCS的思维，并在贵州宏福实业开发有限总公司年产80万吨重钙设备改磷铵的技改项目中的液氨储运工段成功地得到了运用。

1.用PC和PLC完结集散操控（DCS）的基本原理

集散操控的基本思维是会集办理，涣散操控。即：将流程工业的主动操控进程与操作办理人员对主动操控进程的办理进程相对别离；流程工业的主动操控进程由各操控站相对独登时主动完结，而操作人员对主动操控进程的办理则由中心操控室的操作站来完结。中心操作站与各现场操控站一方面各自相对独登时运转，从而将各种毛病约束在部分范围内，极大地进步了主动操控体系整体的安全性和可靠性；另一方面又彼此进行实时数据通讯和信息交流，完结了操作人员在中心操控室的操作站对整个主动操控进程进行办理和调整。

现场操控站的首要任务是完结对出产进程的主动操控，因而它必需求能够主动收集全厂的各种工艺参数（如各种工艺介质的温度、压力、流量、粘度、组分，物位高度等）以及设备的运转状况（如阀门的开度、机泵的开停、设备轰动、机械位移）等出产信息，然后依照事前编好的操控程序进行很多的数值核算，最终输出4~20mA规范模仿信号（或ON/OFF数字信号）去驱动各种阀门、电机等执行机构，调理各种工艺参数，完结出产进程的主动操控；别的还要与操作站进行实时通讯，将收集到的各种出产信息传送到操作站供操作人员运用，一起接纳操作人员经过操作站宣布的各种指令实时调整主动操控计划、优化出产进程。因而它还需求具有规范化的通讯接口。现在的各种PLC均具有这样的功用，并且其容量弹性大，扩大便利，操控计划的组态简略易学，性能价格比优胜，因而是中小型DCS的操作站的抱负挑选。

中心操控室的操作站实际上是一个人机界面，一方面把操控站收集的各种出产信息进行加工处理，然后以操作人员所习气和了解的各种流程画面、出产报表、前史趋势和声光报警等方式供给给操作人员。另一方面把操作人员的各种指令进行编码后传送给操作站对操控计划进行调整，以优化出产进程或对特殊情况的紧迫处理。对中小型DCS来讲，现在市面上比较盛行的各种监控软件均能完结这样的功用，且对核算机的硬件和操作体系无特别要求，用一般的PC机加一套监控软件就可完结。

用PC机+PLC组成集散操控体系时，PLC承当了现场操控站的作业，PC机承当了操作站和工程师站的作业。在设备有PLC体系软件的PC机上能够离线（或在线）修改PLC的操控运用软件（一般称为梯形图），操控运用软件下载到PLC后，PLC独立完结现场数据收集、逻辑操控、模仿操控等。而操作站的各种功用都能够经过“实时监控软件”+“PC机”来完结，在设备有实时监控软件的PC机上能够便利对出产进程进行监控。

2.用PC和PLC完结集散操控（DCS）一例

2.1.工艺进程简介：

液氨储运工段是贵州宏福实业开发有限总公司年产80万吨重钙设备改磷铵的技改项目中的重要组成部份，规划卸氨才能250吨/小时，罐区缓冲才能9000吨。氨在常温常压下为气体，易燃、易爆、有毒、有害；液氨储运工段是总公司的高危区之一，安全出产是本主动操控体系应考虑的要点。

2.2.操控体系概略：

为进步出产的安全性，在本操控体系中对重要的工艺参数点采取了“3取2表决”的战略，并规划了21个主动连锁回路，对出产进程进行连锁维护；为确保出产进程的平稳运转和节能降耗，体系规划了6个调理回路。为便于监控和操作，在操作站规划了一幅流程画面总貌图，会集显现了与安全出产密切相关的一批工艺参数、设备运转状况态和报警信息；对其它化工单元操作进程规划了相关的局域流程画面，全面地显现了与其相关的各种具体出产信息；依据操作人员的习气，在操作站规划了4组组画面，别离会集显现温度、压力、流量和液位信号；对6个调理回路别离规划了调理画面，完结对PID参数的整定、手主动形式的切换以及对调理阀门的手动操作；对21个首要阀门别离规划了弹出式开关画面，完结对出产进程的自控或遥控；对首要工艺参数规划了前史趋势图，为毛病诊断和优化操控供给了数据。为确保安全出产，完结对紧迫事端的应急处理，对6个调理器回路加装外部主动盯梢调理器，一旦呈现操控体系毛病，主动切换到盯梢调理器独立于DCS来操控调理阀；对21个首要阀门加装应急处理按钮，独立于DCS完结对阀门的强制开关。

2.3.硬件装备：

操控站选用OMRON的C200型PLC，装备了数字模块（OD211/ ID212）9块，模仿模块（AD003）4块，调理模块（PID03）3块；操作站选用DELL OPTIPLEX GX150核算机；工程师站选用COMPA型PC机。构成图如下：


图1 硬件装备

2.4.操控站软件组态：

操控站的组态用OMRON的体系软件SSS作为技能渠道，用梯形图作为编程东西，其组态内容首要有：

2.4.1.PLC内部地址的分配：

I/O地址的分配：PLC的I/O地址是PLC与现场检测设备、执行机构进行数据通信的仅有的一一对应的寄存器地址，I/O地址的分配是对PLC进行进一步组态的根底；对OMRON-C200而言，I/O地址与所衔接的I/O模块有关；衔接到数字模块上的现场设备，其I/O地址取决于I/O模块的设备方位和在该模块上的点号，衔接到模仿模块、PID模块上的现场设备，其I/O地址取决于I/O模块的单元号（不同的模块应经过模块的硬开关设置不同的单元号）和在该模块上的点号；比如在本体系装备中，现场的雷达液位变送器LT-101输出的4~20mA的模仿信号衔接在单元号为3的模仿输入模块AD003的第二点上，则它在PLC中的装备的地址就是IR：132；而阀门HV120的封闭状况信号（closed）衔接到设备在的扩展机架第二槽的数字输入模块ID212的第十点上，则它在PLC中的装备的地址就是IR：01210；本体系中，共界说I/O地址142点。