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ICS仪表控制系统
作者: 发布时间:2013-05-16
 

应用背景

  化工生产过程大多涉及高温高压、易燃易爆和有毒有害的介质,一些化工反应工艺过程复杂且蕴含着巨大的能量,一旦生产过程出现异常且控制不当,将会给人身和财产安全造成严重后果。自动化控制系统不仅能对生产过程进行控制,并且能对化工生产装置和设备可能发生的危险或措施不当行为致使继续恶化的状态进行及时响应和保护,从而使危险降低到可以接受的最低程度,保障人员、设备和生产装置的安全。
  为了更好的满足用户的实际需求,中控仪表推出了面向中小企业的过程控制及安全保护的分布式仪表控制系统ICS-3000。该系统在实现生产过程自动化控制的同时,更能针对危险关键参数点实现安全联锁保护的功能。

 系统概述

 ICS-3000仪表控制系统由操作员站、控制站等组成。

  • 操作员站是操作人员完成过程监控管理任务的环境。
  • 控制站是系统的I/O处理单元,完成整个工业过程的数据采集、处理及现场控制。
  • 过程信息网实现了操作员站和控制站的连接,完成信息、控制命令等的传输。

网络结构

  • 第一层:信息管理网(用户可选)

信息管理网采用以太网,用于工厂级的信息传送和管理,是实现全厂综合管理的信息通道。

  • 第二层:过程信息网

连接了系统的控制站、操作员站、通信接口单元等,是传送过程控制实时信息的通道。

  • 第三层:过程控制网

控制站与现场被控装置信号采集、命令传达的通道。

 

 

 

系统优势

 

  • 高可靠、低风险,保证生产安全

分布式控制系统的设计理念是分散控制、集中管理,将控制分散的同时也将风险分散,即使有控制模块故障也只能造成局部瘫痪,不影响整个系统的运行。同时,当生产装置出现紧急情况时,控制站能在有效的时间内作出响应,及时发出保护联锁信号,对现场设备进行安全保护,降低生产运行的风险。

  • 现场控制、操作

在很多情况下,工艺要求现场必须要有操作功能,特别是在间歇式生产过程中,系统的起停、参数的变更要根据现场的生产准备情况、实际生产状况来决定,这都要求除了控制室能集中监控以外,在生产现场也需要具备操作控制功能。

  • 功能灵活、控制方案可定制

工程人员可以通过简单的编程方式调用70多种类型功能丰富的运算控制函数和功能块,生成满足实际控制需要的具体的控制策略。

  • 节省成本

本系统专为中小规模监控点数定制,相对中大规模的控制系统产品,配置简单、价格实惠。同时,由于采用了分布式的系统结构,无需将现场大量的输入输出信号线全部接到中央控制室,大大降低了用户成本。

  • 维护简便

无需专业的仪表工,只需对底层的控制模块作简单的培训就能实现系统的正常运行和维护。

 

过程控制站——C3000

概述
  C3000过程控制站内部具有4个单回路PID模块、6个ON/OFF控制模块、3个程序控制模块,配合56个函数模块,可实现串级、分程、三冲量、比值控制及用户定制等各种复杂的控制方案,并能实现数据运算和统计功能,采用RS-232C、RS-485、以太网通讯接口,可实现联网监控。

 

技术指标


显示

5.6英寸TFT彩色液晶屏、CCFL背光、分辨率320×234

运算功能

56种函数运算

输入信号类型

Ⅱ/Ⅲ型标准信号、毫伏信号、热电偶、热电阻、频率信号等

表达式功能

32条表达式

模拟量输入(AI)

8路

通讯接口

RS-232C/485/以太网

模拟量输出(AO)

4路

静电放电抗扰度

3级

开关量输入(DI)

2路

电快速瞬变脉冲群抗扰度

3级

开关量输出(DO)

12路

浪涌(冲击)抗扰度

3级

频率量输入(FI)

2路

供电

(100~240)VAC、(47~63)Hz;24VDC

控制回路

4路

最大功耗

30VA

配电输出

24VDC,30mA/60mA/100mA可选

隔离

通道和地之间大于500VAC;
通道和通道之间大于250VAC

最小采样周期

0.125s

相对湿度

(10~85)%RH(无结露)

准确度

±0.2%

工作温度

(0~50)℃

内部存储

至少32MB NAND Flash,最大128MB

运输和贮存温度

(-20~60)℃

外部转存

支持最大2G容量的CF卡

最小响应时间

0.125s

 

 

控制站编程软件

  针对化工、制药等行业生产管理、安全运行的需要,采用基于Windows的控制站组态工具Inscan CFG,可以完成对控制站的控制策略的组态、维护及下载和上载。工程人员可以通过简单编程方式调用70多种类型功能丰富的运算控制函数和功能块,生成满足实际控制需要的具体的控制策略,生成的组态通过RS232端口来完成下载和上载。控制站编程软件既可以安装在监控中心的操作员站中。也可以安装在便携设备(如手提电脑)上。

 

 

 

系统监控软件——RTN 7.0



概述
  Inscan RTN 系列软件以计算机为基本工具,为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统,在过程监控中发挥了核心作用,可以帮助企业消除信息孤岛,降低运作成本,提高生产效率,加快市场反应速度。
  Inscan RTN 7.0 监控软件主要定位于国内高端自动化市场及应用,是企业信息化的有力数据处理平台,产品面向. NET开发技术,开发过程采用了先进软件工程方法,其在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面功能强大。

软件特点

  • 方便、灵活的开发环境,提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等)的图片,方便画面制作,大大降低了组态开发的工作量。
  • 强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢复功能。
  • 提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器来监控工业现场的解决方案。
  • Inscan RTN软件支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器(双机)冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。
    1. 新的、灵活的报表设计工具:提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,包括:脚本调用和事件脚本,可以提供报表设计器,可以设计多套报表模板,报表文件格式兼容Excel工作表文件,支持图表显示自动刷新,可输出多种文件格式:Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。

     

    系统组态
    要完成系统总体组态、信号点组态、
    控制方案组态、操作界面组态等工作。

     



    报警信息
    主要显示当前报警信息及报警历史记录。



     

    流程图制作
    主要完成流程图操作界面的设计制作。

     

    语言组态
    灵活的编程工具,适合复杂控制方案的编制和优化算法的设计,编程简单易学。

     

    报表制作
    功能强大,能完成各种复杂报表的设计,软件提供丰富的数据运算函数,能方便完成常见数据处理功能。采用类EXCEL操作方式,操作简便易学。

    实时监控
    完成工艺数据监视和操作、
    历史数据记录、系统诊断等丰富的功能。

     

    系统应用案例



    某制药厂的六个生产车间各有若干反应釜,在生产前需要向每个反应釜中添加物料,原生产过程中需要车间操作人员先通知灌区人员开泵将物料往车间的桶里输送,再用称重的方式将桶内定量物料倒入反应釜,所以原生产方式效率低工作强度大,而且由于称重过程中人员可能会接触到有毒物料存在安全隐患。

    自ICS-3000 控制系统在新东港物料批量控制系统中成功投运后,在每个车间操作人员可以通过各车间控制站按键启停加料,各控制站操作界面如右图所示。中央控制室的操作员站完成所有泵阀的协调动作及安全连锁功能,工程师可以监控全厂所有车间的泵阀状态和加料运行情况,如遇生产异常系统将报警并自动启动安全措施停止相关设备以保证生产安全。

    江苏八巨药业有限公司采用ICS-3000 控制系统实现加氢/氮装置自动控制。系统对5个加氢釜进行加氢、加氮的控制,并进行集中监控管理。
    系统自动控制氢气/氮气的加入量与温度及压力产生一个平衡系,系统自动计算反应釜内温度上升速率,当反应速率异常情况时,切断氢气阀门,并现场声光报警提示。当反应釜内温度、压力任一值大于设定值时,系统自动关闭氢气阀、氮气阀,防止氢气的过量加入,切断反应釜内化学反应并现场声光报警提示。在上位机上可对五个罐的生产情况进行集中监控,当出现异常情况也会输出报警提示保证生产安全。

    内蒙古联邦制药采用ICS-3000 控制系统对各车间生产过程中反应物PH值进行自动控制,在各车间现场的控制站完成PH值的自动控制而无需人工参与;在操作员站,工程师可对工厂各车间的生产情况进行集中监控。

     

     

    
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