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案例頻道關(guān)鍵詞： DCS；分子篩干燥器；空壓機(jī)；時序控制
1 概述
近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的訊速發(fā)展，DCS（集散控制系統(tǒng)）已被廣泛應(yīng)用，尤其是在取代繼電器、完成邏輯控制、順序控制、聯(lián)鎖保護(hù)等方面顯示獨(dú)特的優(yōu)勢，從而在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)取得了巨大的成功。隨著集散控制系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，特別是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分散，運(yùn)算能力增強(qiáng)通訊網(wǎng)絡(luò)完善的情況下，集散控制系統(tǒng)也從原來以模擬量為主的領(lǐng)域迅速擴(kuò)大到了連續(xù)控制，開始進(jìn)入了批量控制和過程控制這兩種人們一貫認(rèn)為是繼電器組和儀器儀表各管一方的工業(yè)領(lǐng)域。對于一個現(xiàn)實(shí)的控制過程，不論是生產(chǎn)線的控制還是工程項(xiàng)目的裝備，往往是斷續(xù)的控制和連續(xù)控制的混合體。目前集散控制系統(tǒng)在概念、設(shè)計(jì)、性能價格比以及應(yīng)用領(lǐng)域都有了新的突破。其可靠性高、組合靈活、編程簡單、監(jiān)控明了、維修方便等諸多方面的特點(diǎn)正是工業(yè)自動化的希望所在，尤其是集散控制系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)、儀器儀表、電器控制于一身，使工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)、更可靠、成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的理想工具。
2 工藝要求
分子篩系統(tǒng)是配套空分設(shè)備，用于凈化空氣的成套設(shè)備。空壓機(jī)是用于制氧機(jī)壓縮與輸送空氣，作為空分設(shè)備的原料空氣。在生產(chǎn)過程中儀控系統(tǒng)是對工藝參數(shù)設(shè)定、監(jiān)視檢測點(diǎn)測量和回路控制的，是設(shè)備重要的組成部分。分子篩裝置的程序切換系統(tǒng)采用的是電子切換器進(jìn)行自動控制，過去由于程控器的抗干能力復(fù)位按鈕、時間設(shè)定按鈕都是機(jī)械式的，在干燥器自動再生控制過程中需要對再生過程的降壓、加熱、冷吹、升壓四個過程的時間進(jìn)行控制，這種機(jī)械式按鈕使用久了就會失靈，經(jīng)常死機(jī)，無法操作，對生產(chǎn)工藝造成很大影響，引發(fā)多種故障，嚴(yán)重影響工藝生產(chǎn)，控制的可行性難以保證。空壓機(jī)的儀控系統(tǒng)原來采用的是落后的 DDZ—III 型單元組合式儀表，在長期使用中其落后的控制方式和邏輯運(yùn)算已經(jīng)不能滿足日漸變化發(fā)展的工藝需要，控制回路中使用的多為機(jī)械式繼電器組，要實(shí)現(xiàn)一個測點(diǎn)的報警聯(lián)鎖功能，往往需要大量的繼電器，這樣勢必增加機(jī)械故障，如繼電器線圈燒壞，觸點(diǎn)動作次數(shù)多，表面會形成積碳，繼電器控制失靈。為了保證工藝流程的可靠運(yùn)行，對分子篩干燥器和空壓機(jī)儀控系統(tǒng)自動再生儀控系統(tǒng)進(jìn)行改造，通過多家的性價比我們最終確定選用浙江大學(xué)開發(fā)DCS 系統(tǒng) JX－300 對上述儀控系統(tǒng)進(jìn)行改造。
3 硬件配置
分子篩系統(tǒng)干燥器和空壓機(jī)自動控制系統(tǒng)需要帶電磁閥、接觸器等，所以DCS 輸出中間繼電器要有一定的接點(diǎn)容量，為此，我們選用浙江大學(xué)開發(fā)的DCS 系統(tǒng)JX－300F 可編程控制器，用于分子篩系統(tǒng)干燥器再生系統(tǒng)自動控制和空壓機(jī)自動控制系統(tǒng)，JX－300 控制器，具圖1 分子篩干燥器再生控制系統(tǒng)基本組成圖2 空壓機(jī)控制系統(tǒng)基本組成有功能齊全、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)，具有雙冗余功能。其系統(tǒng)硬件配置緊湊，可大大減化布線，優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)備的可靠性。基本組成如圖1、圖2 所示。
DCS 的開關(guān)量輸出信號用來觸發(fā)繼電器及報警，輸入信號用來接收運(yùn)行中的檢測信號和反饋信號，為分子篩儀控系統(tǒng)和空壓機(jī)自控系統(tǒng)智能化控制提供依據(jù)。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及編程
DCS 控制程序采用采用浙大中控JX－300 編程器編寫，根據(jù)工藝需要進(jìn)行分子篩干燥器再生控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。在分子篩干燥器再生控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程中，為了方便工藝操作，如設(shè)備剛開車，或其他情況在程序中，特別增加了步進(jìn)按鈕程序。無論在控制過程的哪一步，只要工藝需要，按一下不進(jìn)按鈕程序就會自動跳到下一步，為生產(chǎn)帶來了極大的方便。DCS 采用程序控制邏輯，當(dāng)需要對控制邏輯進(jìn)行修改時，只要修改程序即可。因此，靈活性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，同時給系統(tǒng)維護(hù)帶來極大的方便。
5 機(jī)組DCS智能化控制的實(shí)現(xiàn)和特點(diǎn)
由于DCS 程序是以掃描方式順序執(zhí)行的，通過DCS 中的定時器編制一些時間脈沖觸發(fā)程序每隔一定時間發(fā)出一個脈沖信號去觸發(fā)一段檢測程序，從而實(shí)現(xiàn)定時檢測的功能。
T0 是延時時間繼電器，數(shù)據(jù)寄存器D中存放的是發(fā)送脈沖的時間間隔；M0 為脈沖信號，用這個信號可觸發(fā)執(zhí)行一段DCS 程序（如圖3所示）。
分子篩儀控系統(tǒng)采用DCS 控制主要用于完成分子篩再生過程中的四個過程，它能完成邏輯判斷、定時、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算的功能?？諌簷C(jī)自控系統(tǒng)采用DCS 控制，主要用于完成空壓機(jī)在運(yùn)行中工藝過程數(shù)據(jù)的采集，機(jī)組啟動、停車和參數(shù)越限報警控制的功能。以回路調(diào)節(jié)為主，順序控制為輔的 DCS 控制系統(tǒng)符合機(jī)組啟動和停車的邏輯算法。同時，DCS 采用程序控制邏輯，當(dāng)需要對控制邏輯進(jìn)行修改時只要修改程序即可。因此，靈活性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，給系統(tǒng)維護(hù)帶來極大的便利。
6 結(jié)語
在分子篩干燥器再生儀控系統(tǒng)和空壓機(jī)自控系統(tǒng)中，由于采用了DCS 自控系統(tǒng)，自投運(yùn)以來，始終保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，DCS 自動控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，控制穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，操作維護(hù)方便，為我們創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號