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    1  工藝簡介及控制要求

    1.1  工藝簡介

    6000制氧機組工藝較復(fù)雜，主要流程為：空氣壓縮機把空氣壓縮到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),然后通過膨脹機制冷，使空氣冷卻到零下100多度，通過氧氣、氮氣、氬氣冷凝溫度不同的原理，在分餾塔內(nèi)分餾出氧氣、氮氣、氬氣，最后分別通過氧壓機、氮壓機、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)對過程參數(shù)進行顯示、報警、趨勢記錄、操作記錄、報表自動打印、聯(lián)鎖停機、自動控制等。因為以后可能增加透平氧壓機，控制系統(tǒng)要求擴容性好，擴容時對生產(chǎn)影響小。整個系統(tǒng)需要的檢測點溫度為130點左右、壓力差壓110點左右，調(diào)節(jié)閥50點左右，其它模擬量20點，各種設(shè)備運行信號、聯(lián)鎖、控制、切換閥及調(diào)節(jié)閥閥位等開關(guān)量120點左右，閉環(huán)控制回路有30多路。空壓機控制需求為啟動前工藝條件滿足后才發(fā)出允許啟動信號，空壓機才能啟動，運行時工藝參數(shù)到故障停機值自動停機，油壓低于設(shè)定值自動啟動輔油泵。預(yù)冷系統(tǒng)要求嚴格控制液位，如工藝條件不滿足，聯(lián)鎖預(yù)冷系統(tǒng)所有水泵，不能啟動水泵或自動停水泵。純化系統(tǒng)控制要求較高，兩個分子篩輪流使用，兩小時后自動切換（通過氣動切換閥和氣動調(diào)節(jié)閥、16只），根據(jù)實際情況操作工可以通過操作站沿長或縮短切換時間，污氮流量自動控制，給定值根據(jù)不同時間自動給定。膨脹系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需要聯(lián)鎖允許啟動、聯(lián)鎖自動停機。分餾塔系統(tǒng)有十幾個液位、流量要求自動控制。3臺氧壓機和4臺氮壓機要求溫度、油壓、水壓自動聯(lián)鎖停機，油泵自動啟動等。

    2  硬件配置

    6000NM3/H制氧機組偏化工類，因此模擬量較多，控制回路較多，總共320點左右，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（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，對生產(chǎn)幾乎沒有影響。

    對于6000機組我們采用如下方案：一個工程師站，一個操作站，兩個控制站，兩臺交換機。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)工藝特點把系統(tǒng)分為壓縮控制站、空分控制站，便于以后維護?？諌簷C、氧壓機、氮壓機所有點位進壓縮控制站，空冷塔、分子篩、膨脹機、分餾系統(tǒng)等進空分控制站。

    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)生各類報表，定時自動打印。作用為操作工進行監(jiān)視及操作。網(wǎng)絡(luò)為熱冗余備分。計算機配置：CPU為PentiumⅣ 1.7G，內(nèi)存為128MB的DDRAM，硬盤為40GB，21