SunyPCC800 在化肥生产控制系统中的应用

单位】　　■化肥生产控制系统的特点
　　化肥生产是高能耗的工业，其生产成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺流程有关外，在很大程度上取决于系统控制的算法及稳定性，因此，化肥生产过程的控制系统对整个生产成本具有关键意义。
　　化肥生产系统是由一个个相对独立的单元（工段）组成的。各单元之间具有密切关系。上一单元的产品或输出，即为下一单元的原料或输入，各个单元相互紧密联系形成一个连续的生产过程。各个单元在地域上相互分散，但距离又不很远。以煤头8.13尿素生产为例，整个生产过程可以分为水汽、造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成和尿素等主要单元（工段）。上述各单元（工段）的操作在工艺上密切联系，但在地域上分散、在控制上相对独立。因而化肥生产过程自动化具有许多特点，其主要有：
　　 ● 实现各个单元操作的集中监控，包括：温度、压力、流量、液位、成分以及大型转动设备的电流等物理量的监测与控制。
　　 ● 必要的遥控措施，确保在紧急情况下或需要的时候对一些关键的控制点（阀门、马达等）实施遥控。
　　 ● 配置必要的报警和联锁。
　　 ● 重要参数的记录和方便地查阅其实时趋势和历史趋势。
　　 ● 可随时监测有关单元的有关参数或重要设备的运行情况。
　　 ● 厂级调度可随时监测各单元的主要运行情况，并对各单元发出开环的操作指令。
　　
　　■化肥生产控制系统的现状及不足
　　目前国内外大型的DCS（集散型控制系统）可以很好地满足上述各项要求，而且已发展到整个流程集中在一个中央控制室进行监控。此中控室内集中了多台操作员站，每个或几个生产单元占用一台或几台操作员站。由于是集中在一个中控室内，因此各单元之间的信息交流也就变得十分方便。这种监控方式已被大量的实践所证明是可行的，也是先进的，为进一步实施全流程的科学管理，实现“管控一体化”创造了很好的条件。但是这种监控方式也存在着一些不足，即：
　　 ● 大型的DCS投资比较高，对一些资金较为紧张的中、小企业会感到困难。
　　 ● 现场的信号线要全部集中到中控室，不仅施工量大，投资大而且对于已有企业的改造来说变动较大、停车时间较长。
　　 ● 由于大量各种线路非常集中，解决信号干扰增加困难，维护维修也不太方便。
　　 ● 实现中控室集中监控后，就地除了一些压力表等就地仪表外就没有任何显示仪表，不便于巡回检查，不便于升温、还原等化工开车阶段或维修主要化工设备时的操作。
　　 ● 不便于老厂逐步按单元实施自动化改造。
　　
　　■解决方案
　　为了解决上述问题，我公司提出了一套以PCC800集成控制器为核心的化肥生产控制装置。每个控制装置监控一个或二个相邻的化工单元（工段）。多个装置通过网络连成一个局域网，上设能统览全局的调度员站和工程师站，各装置之间也可互通信息。由此组成一个分布式的全厂监控系统（图）。这套系统具有以下特点：
　　

　　 ● 可实施每个单元（工段）的集中监控，每个集成控制器组成的监控装置有一个或二个“人——机界面”——显示屏和键盘。如采用两个，这二套“人——机界面”可互为备用，提高了这装置的可靠性。
　　 ● 每个集成控制器由电源、控制器、I/O通道、通讯部件和“人——机界面”组成。其中电源、控制器、I/O通道及通讯网络均可按需要作冗余配置。因此整套系统的组成灵活可靠性极高。
　　 ● 由于单元监控装置是设在各单元内，实现了各单元的集中监控，而调度员站则通过工业以太网设在厂区的调度室内，同时各化工单元控制器之间又能互通信息，因此可以实现由大型DCS型系统实现的所有功能，而价格比大型DCS的优惠的多，因此，该系统具有很高的性价比。
　　 ● 由于这种装置安装在单元（工段）的就地控制室内，如是老厂改造，除了新增加的控制点外，其与现场仪表的连接电缆基本上可以用原来常规仪表所采用的电缆，既节约了投资又可加快改造的进度。
　　 ● 既具备了单元单体集中监控的方便性，可以照顾到原有操作工的操作习惯，又能实现厂一级的全面监控与调度，为进一步实现全厂管理一体化创造了良好的条件。