應(yīng)用背景

　　化工生產(chǎn)過(guò)程大多涉及高溫高壓、易燃易爆和有毒有害的介質(zhì)，一些化工反應(yīng)工藝過(guò)程復(fù)雜且蘊(yùn)含著巨大的能量，一旦生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)異常且控制不當(dāng)，將會(huì)給人身和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重后果。自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，并且能對(duì)化工生產(chǎn)裝置和設(shè)備可能發(fā)生的危險(xiǎn)或措施不當(dāng)行為致使繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)和保護(hù)，從而使危險(xiǎn)降低到可以接受的最低程度，保障人員、設(shè)備和生產(chǎn)裝置的安全。
　　為了更好的滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求，中控儀表推出了面向中小企業(yè)的過(guò)程控制及安全保護(hù)的分布式儀表控制系統(tǒng)ICS-3000。該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制的同時(shí)，更能針對(duì)危險(xiǎn)關(guān)鍵參數(shù)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護(hù)的功能。

系統(tǒng)概述
ICS-3000儀表控制系統(tǒng)由操作員站、控制站等組成。
· 操作員站是操作人員完成過(guò)程監(jiān)控管理任務(wù)的環(huán)境。
· 控制站是系統(tǒng)的I/O處理單元，完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、處理及現(xiàn)場(chǎng)控制。
· 過(guò)程信息網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了操作員站和控制站的連接，完成信息、控制命令等的傳輸。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
· 第一層：信息管理網(wǎng)（用戶(hù)可選）
信息管理網(wǎng)采用以太網(wǎng)，用于工廠級(jí)的信息傳送和管理，是實(shí)現(xiàn)全廠綜合管理的信息通道。
· 第二層：過(guò)程信息網(wǎng)
連接了系統(tǒng)的控制站、操作員站、通信接口單元等，是傳送過(guò)程控制實(shí)時(shí)信息的通道。
· 第三層：過(guò)程控制網(wǎng)
控制站與現(xiàn)場(chǎng)被控裝置信號(hào)采集、命令傳達(dá)的通道。



系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
· 高可靠、低風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)安全
分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是分散控制、集中管理，將控制分散的同時(shí)也將風(fēng)險(xiǎn)分散，即使有控制模塊故障也只能造成局部癱瘓，不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。同時(shí)，當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)，控制站能在有效的時(shí)間內(nèi)作出響應(yīng)，及時(shí)發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，降低生產(chǎn)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。

· 現(xiàn)場(chǎng)控制、操作
在很多情況下，工藝要求現(xiàn)場(chǎng)必須要有操作功能，特別是在間歇式生產(chǎn)過(guò)程中，系統(tǒng)的起停、參數(shù)的變更要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備情況、實(shí)際生產(chǎn)狀況來(lái)決定，這都要求除了控制室能集中監(jiān)控以外，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也需要具備操作控制功能。

· 功能靈活、控制方案可定制
工程人員可以通過(guò)簡(jiǎn)單的編程方式調(diào)用70多種類(lèi)型功能豐富的運(yùn)算控制函數(shù)和功能塊，生成滿(mǎn)足實(shí)際控制需要的具體的控制策略。

· 節(jié)省成本
本系統(tǒng)專(zhuān)為中小規(guī)模監(jiān)控點(diǎn)數(shù)定制，相對(duì)中大規(guī)模的控制系統(tǒng)產(chǎn)品，配置簡(jiǎn)單、價(jià)格實(shí)惠。同時(shí)，由于采用了分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，無(wú)需將現(xiàn)場(chǎng)大量的輸入輸出信號(hào)線全部接到中央控制室，大大降低了用戶(hù)成本。

· 維護(hù)簡(jiǎn)便
無(wú)需專(zhuān)業(yè)的儀表工，只需對(duì)底層的控制模塊作簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù)。

過(guò)程控制站——C3000
概述
C3000過(guò)程控制站內(nèi)部具有4個(gè)單回路PID模塊、6個(gè)ON/OFF控制模塊、3個(gè)程序控制模塊，配合56個(gè)函數(shù)模塊，可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、分程、三沖量、比值控制及用戶(hù)定制等各種復(fù)雜的控制方案，并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)功能，采用RS-232C、RS-485、以太網(wǎng)通訊接口，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。


系統(tǒng)應(yīng)用案例
　　新東港制藥廠的六個(gè)生產(chǎn)車(chē)間各有若干反應(yīng)釜，在生產(chǎn)前需要向每個(gè)反應(yīng)釜中添加物料，原生產(chǎn)過(guò)程中需要車(chē)間操作人員先通知灌區(qū)人員開(kāi)泵將物料往車(chē)間的桶里輸送，再用稱(chēng)重的方式將桶內(nèi)定量物料倒入反應(yīng)釜，所以原生產(chǎn)方式效率低工作強(qiáng)度大，而且由于稱(chēng)重過(guò)程中人員可能會(huì)接觸到有毒物料存在安全隱患。
　　自ICS-3000 控制系統(tǒng)在新東港物料批量控制系統(tǒng)中成功投運(yùn)后，在每個(gè)車(chē)間操作人員可以通過(guò)各車(chē)間控制站按鍵啟停加料，各控制站操作界面如右圖所示。中央控制室的操作員站完成所有泵閥的協(xié)調(diào)動(dòng)作及安全連鎖功能，工程師可以監(jiān)控全廠所有車(chē)間的泵閥狀態(tài)和加料運(yùn)行情況，如遇生產(chǎn)異常系統(tǒng)將報(bào)警并自動(dòng)啟動(dòng)安全措施停止相關(guān)設(shè)備以保證生產(chǎn)安全。


　　江蘇八巨藥業(yè)有限公司采用ICS-3000 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加氫/氮裝置自動(dòng)控制。系統(tǒng)對(duì)5個(gè)加氫釜進(jìn)行加氫、加氮的控制，并進(jìn)行集中監(jiān)控管理。
　　系統(tǒng)自動(dòng)控制氫氣/氮?dú)獾募尤肓颗c溫度及壓力產(chǎn)生一個(gè)平衡系，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升速率，當(dāng)反應(yīng)速率異常情況時(shí)，切斷氫氣閥門(mén)，并現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警提示。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力任一值大于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉氫氣閥、氮?dú)忾y，防止氫氣的過(guò)量加入，切斷反應(yīng)釜內(nèi)化學(xué)反應(yīng)并現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警提示。在上位機(jī)上可對(duì)五個(gè)罐的生產(chǎn)情況進(jìn)行集中監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)異常情況也會(huì)輸出報(bào)警提示保證生產(chǎn)安全。

　　內(nèi)蒙古聯(lián)邦制藥采用ICS-3000 控制系統(tǒng)對(duì)各車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)物PH值進(jìn)行自動(dòng)控制，在各車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的控制站完成PH值的自動(dòng)控制而無(wú)需人工參與；在操作員站，工程師可對(duì)工廠各車(chē)間的生產(chǎn)情況進(jìn)行集中監(jiān)控。