现场总线控制系统在苯酚丙酮装置的应用

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1、工业·生产石化技术，2010，17(3)：25PETROCHEMICALINDUSTRYTECHN0L0GY现场总线控制系统在苯酚丙酮装置的应用张会泉陈靖杨瑞先王二力(中国石油吉林石化分公司染料厂，吉林，132021)摘要：介绍了现场总线控制系统(FCS)在苯酚丙酮装置的应用情况。与集散控制系统相比，FCS具有容错能力强、准确性与可靠性高的特点。苯酚丙酮装置自动化控制系统增加FCS和开放应用系统后，实现了远程监控和实时监管的目标。关键词：集散控制系统现场总线控制系统开放应用系统自动化控制系统中国石油吉林石化分公司(简称吉化公司)染路(HW)、LCN和UCN。HW是BA

2、SIC中功能模块料厂苯酚丙酮装置是吉化公司300kt／a乙烯工程与人机接口和上位计算机之间的信息传递通道，的主要配套装置之一，该装置工艺复杂，自动化程它采用总线型结构和广播式通信协议，由高速通度要求高。为了保证安全生产，该装置采用具有超路通信指挥器“监督”数据通信。LCN的主要功能限报警直至自动联锁功能的集散控制系统(DCS)是，担负各模块间的信息传递；通过有效的协议和进行自动化控制。当控制参数超限达到设定值时，高速通信确保及时交换信息；通过1：1冗余配置启用联锁使装置进入安全状态。由于DCS本身以和完善的信息检错功能保障通信的安全性。使用及控制设备存在综合信息能力差

3、、系统构成复杂、双重冗余电缆的UCN支持设备之间的点对点通各生产商的设备互操作性差、现场仪表与控制设信，是一个高性能的回路级实时控制单元。UCN备不具备双向通信能力、控制速度不能满足实际采用IEEE802通信标准和令牌总线存取方式，传要求等问题，使DCS应用受到一定限制口1。随着现输速度是5Mbps，最多可带32个冗余设备。UCN场总线控制技术的日益成熟，吉化公司染料厂决通过网络接口模块与LCN相连，1个LCN可同时定在DCS基础上增加现场总线控制系统(FCS)和连接至少20个UCN和HW。开放应用系统(OPC)，实现远程监控和通过互联网实时监管的目标。2苯酚丙酮装置

4、FCS介绍2．1FCS概述l苯酚丙酮装置DCS简介现场总线是指安装在制造或过程区域的现场吉化公司染料厂苯酚丙酮装置DCS采用的装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、是美国Honeywell公司开发的TDC一3000系统，该双向串行传输、多点通信的数据总线[21。FCS是指系统以OSI模型为基础，遵循MAP协议并提供网由现场总线与现场智能设备组成的开放性的控制络组态、控制组态以及画面组态这3种组态形式。系统。利用标准通讯协议，FCS可以使不同厂家、TDC一3000系统通过计算机接口与工厂资本、财不同类型的设备通过数据总线实现信息通讯，克务、物流管理系统相连构成综合管

5、理系统，以实现收稿日期：2010—05—20。装置的优化控制和优化管理。为使操作安全可靠，修改稿收到日期：2010—07一O1。系统的大多数设备具备冗余性。作者简介：张会泉，工程师，2001年毕业于吉林化工学TDC一3000系统主要由基本系统(BASIC)、万院仪表自动化专业，现从事仪表自动化专业技术管理工能控制网络(UCN)以及局部控制网络(LCN)组成作。E—mail：Jh_zhq@petrochina．com．cn；联系电话：0432—(见图1)。TDC一3000的通信系统包括高速数据通63995524。·26·石化技术2010年第17卷第3期图1苯酚丙酮装置T

6、DC一3000系统的组成注：PLC为可编程控制器。服了传统DCS只限于同型号、同厂家的设备才能PROFIBUS—DP用于分散外设间的高速数据传输，更换和通讯的缺陷。适用于加工自动化领域；PROFIBUS—PA则适用于与DCS相比，FCS具有以下优势：1)结构集过程自动化。约化，节省投资。FCS采用“一对多”控制方式，省PROFIBUS现场总线采用光纤接口和RS485去了隔离器、输入／输出(I／0)卡件、I／0控制单元等通讯接口，通用性强，通讯方式可靠，具有便于互硬件设施，节约了投资。2)容错能力强，模拟量传联互接的GSD文件和行规文件。输精度明显提高。FCS采用屏蔽逻

7、辑、自校验、错2．2苯酚丙酮装置现场总线的组态说明误自检、定时监督等智能化、数字化处理技术，而苯酚丙酮装置现场总线的核心组态工具主要且以数字信号进行传输，因此容错能力、抗干扰能包括：用于调试和诊断的DIGTOOL(F2K-工程工力明显增强，模拟量传输精度以及控制精度显著具)；用于主控制器(主设备)组态和诊断的MASTER；提高。3)增强了控制的实时性。FCS所带设备通常用于对附属设备(从控制器)组态和诊断的SLAVE。带有自诊断信息，通过自诊断信息可以实时上传组态后，所有现场设备与远程I／O开放，具有极强现场设备的运行信息、故障状态及潜在的危险，操的