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新一代控制系统在制浆造纸行业的应用

[转贴自:亚太森博浆纸有限公司    作者:李媛 刘磊 郭合芳    点击数:1319    更新时间:2010年01月01日]

  分布式系统架构
  操作站只能连接到一台服务器上,但是有时操作站需要从另一台服务器上读取数据并进行显示甚至操作。DSA结构(见图4)支持冗余网络及服务器,使这些成为可能,使多台PKS服务器共享数据、信息、历史数值及报警,而不用对非本地服务器的点进行复制。  


  图4 DSA 系统结构图

  当首次读到一个远程点时,本地服务器将向系统查询该点的来源路径及所归属的服务器名称,得到确认后,本地服务器在本地数据库会自动创建一个参考缓存,用来存放这些“缓存点”。需要注意的是,点的ID在任何一台服务器中都应该是唯一的,每个点的全名应该不同。但是在不同服务器中,点的ID可以相同。对所有共享的点都要在DSA服务器中进行资产模式组态。特别注意组态DSA时,其所连接的服务器的mngr用户密码必须相同。

  系统应用策略及解决方案
  根据实际应用需求及二期工程计划,森博首先给水系统、污水系统和制浆车间的木片备料进行了EPKS应用和实施。首先进行了硬件配置,确定了I/O卡件并分配好其相关点通道。利用组态工具Control builder,建立控制器,定义IOM,并根据几个工段的不同的生产特点建立CM,并将I/O Channel进行分配、下载、联机调试。
  
过程总结如下:
  1.重要的控制器模块都设置了冗余结构,重要信号由不同的输入模件构成,确保模件故障时不会导致机组跳闸,而DCS控制站故障时又可以保障安全停机。对重要参数进行测量时,根据程序设定的算法进行自动选择,若变送器测得数值超出给定范围,即进行报警,手自动切换。如在给水程序上,给水系统对汽包液位有着至关重要的作用,我们设定了特殊的连锁保护,可将控制方式从一种自动方式切换到另一种,以保证锅炉安全运行。此外,在任何一种运行方式的切换中,无论是手动人为切换还是串级控制或是其他连锁控制自动进行,都要保证是平滑的切换,不会引起对过程控制的扰动。在调试中发现,有时因为工作人员疏忽,回路常常显示INIT状态,追查原因,发现通常是输出接口通讯失败及AOCH未激活导致。为降低控制人员的失误,森博对个别PID回路用特殊回路PL对其进行代替,使错误率明显降低,此外此算法减少了阀门磨损,对系统维护有较大帮助。
  2.对模块的执行周期应该有合适的限制。因给水管道较多,各阀门之间必然有相应的连锁,所谓先开先关的问题,我们在污水处理的问题上采用了顺序控制的SCM模块,使供水达到平衡。这是一个需要快速处理的顺序控制回路,所以设定的处理时间分别为100ms和40ms执行,因情况而异。不能正常顺序执行,可在程序中强制设置,使其运行。可以用以下方法尝试处理:中止handler的激活条件,如果已经进行了组态可将它停下来,或将其进行保持。
  3.分别进行控制系统的静态和动态调试,包括组态软件检查、功能测试、模拟试验及联动试验,并对连锁保护动作进行模拟试验和接口检查等等。
  因为系统还没有大规模整套启动,只能部分进行微调,森博先是对系统软件进行了检查和静态测试,如给水污水流量信号的参数补偿;温度补偿及压力补偿等等;报警上下限的校查和量程设置;各个功能控制块的参数设计,逻辑关系的检查和实验,控制界面的权限的设置和画面的检查。其次对输入输出点与相关外部系统进行了检查,如变送器的量程的调节、核对,执行机构的作用范围及开关度等,控制连接图、系统组态图,连锁动作关系,都达到了比较理想的效果。

  总结及展望
  DCS系统是全场控制的中心,它的可靠和稳定性直接影响着全场的生产及安全。EPKS系统不仅将全场控制高度集中化,完全满足了利于系统硬软件的日常维护及项目扩建而进行的组态,而且其强大的网络使系统可以与其他如AB PLC 、HIMA安全PLC进行通讯,保证了生产工艺更加完善、安全的进行。DCS系统调试是一个涉及安装、生产工艺、设计、设备供应等多方面的工作,由HONEYWELL厂家及森博工程师共同负责,设计、监理、施工单位配合完成。目前,森博已有部分车间进行编程与调试,Honeywell EPKS提供了完整的解决方案,为以后的工程竣工验收和生产运行打下良好的基础,也希望这两套系统的运行,为其他制浆造纸行业的自动化解决方案提供一些帮助。

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