DCS系统在煤气站自动中的应用

【摘要】煤气站系统的DCS控制。

【关键词】通讯；DCS；自动打印；自动运行

引言

工业自动化的不断进步以及用工成本的增加，各个生产领域都在寻求降低成本增强企业竞争力的途径，无疑高度自动化给这些企业带来了一个质的飞越；DCS系统的日益普及，实现了中小企业自动控制大大降低了生产成本。DCS系统的双冗余系统为生产连续性提供了可靠保障，最近两年在我们煤气发生炉控制站得到了很好的推广。

简述

该煤气站自控系统使用“HOLLiAS 工业自动化控制系统V4.0”的MACS5分布式控制系统，采用DP通讯方式与变频器通讯，所有变频参数均可以在上位机上浏览操作，实现整个煤气站全自动运行。

系统配置

采用杭州和利时自动化有限公司MACS分布式控制系统完成煤气站项目的数据采集、顺控联锁等功能。DCS系统主控单元（DPU）、电源、网络均为1：1冗余配置，实现如下功能

DCS煤气站主控制室可显示煤气站各设备运行状况。蒸汽集汽包设有液位自动报警，保障煤气站运行的安全运行。煤位检测与加煤机构实现DCS控制连锁，完成手动半自动及自动加煤。计算机上可对对生产过程参数进行实时显示、超限报警、连锁控制等功能，并实现实时及历史记录打印功能。

1.低压总管压力调节：根据间冷出口的压力设定值（一般1KPa），采用PID控制方式控制调节煤气炉进风管道的电动调节阀，使间冷出口压力自动跟踪到1KPa，保证压力恒定。点画面上鼓风机旁边M，可选择手动调节频率，也可切换到自动跟踪低压总管压力。

2.出站压力调节：根据用户要求压力，采用设PID控制方式控制加压机变频频率，使出站压力自动跟踪到设定压力。点画面上鼓风机旁边 M ，可选择手动调节频率，也可切换到自动跟踪出站压力。

3.低压联锁：正常工作时低压总管压力值大于0.3KPa，且鼓风机有一运行时，加压机才能启动，如果上述条件不能够同时满足，加压机不允许启动；当低压总管压力大于设定的最高压力时，可自动启动加压机，以防水封突破，造成煤气泄漏事故；当单机试车时，按低压总管压力下面的联锁按钮解除联锁，实现单机试车。

4.饱和温度调节：根据热电阻测量的饱和温度值与设定温度做PID控制功能，使两台炉的炉底温饱和温度保持恒定，电动调节阀门在操作站上即可手动控制也可自自动跟踪。

5.绝缘子箱稳定调节：根据设定绝缘子箱温度，仪表自动调节保证绝缘子箱温度恒定。

6.软水酚水汽包液位调节：根据设定液位高度达下限，调节液位高度，当处于下限液位时，软水泵或酚水泵启动，缺水汽包电磁阀得电打开；当处于液位高度上限时，电磁阀失电关阀。（每套炉软水和酚水各一个汽包）软水泵和酚水泵设有联锁按钮 ，联锁时，根据液位自动起水泵；按下解锁后可实现水泵的单独启动。

7.加煤旋转阀加煤控制：煤气炉顶部绿色字显示加煤是现场手动还是界面控制位置；当处于自动位置时，按下绿色字下的第一个按钮，使处在加煤自动循环位置，按下加煤启动，加煤自动循环加煤，到料位处于正常料位时，自动停止加煤。如果想随时停止加煤，则点停止按钮。点旁边阀门可点动开关各个旋转阀。

8.灰盘控制：点伸出，灰盘开始旋转，点停止，灰盘拉回到位后停止运行；同时现场也设有启停按钮。点旁边阀门，可实现单次液压缸伸出及拉回动作。

控制系统设计

首先根据工艺检测流程需要，绘制出煤气炉控制检测流程图，根据机电设备控制功能及检测点位置功能整理出测点统计，再根据项目需要配置好系统硬件，计算出备用点，一般10-20%的备用，开始进行软件编程的工作，新建项目——分域——整理数据库——添加数据库点——设备组态——绘制图形——报表制作——控制器组态——下载等程序编辑工作。最后便是调试阶段，下装后先模拟运行，确定无误后再进行在线调试工作，保证设备安全。

DCS控制修改灵活性

DCS系统在线程序修改、下装灵活方便，在下载过程中，任意操作都不影响其它节点或其它回路的正常运行。某一回路处于编程和下装过程时，其他回路和整个系统正常运行，监控生产过程，操作人员几乎不会察觉改变。系统具备完整的自诊断功能，可以对通讯、CPU、I/O卡、系统内的所有智能设备进行在线管理和报警服务。所有I/O模块都是“即插即用”型的，可以实现带电拨插，自动识别。

系统运行优势

该煤气站采用DCS控制系统即可实现手动运行，也可切换到DCS系统的无扰自动运行状态，操作人员不用手动开启水泵，也不用担心汽包缺水、饱和温度调节及出站压力不用再频繁的手动调节了，即使现场自动设备故障，如不能实现自动上水，声光报警也会发出报警，提醒操作人员故障情况及故障位置，以便转换到手动上水及即使处理故障；极大程度上保证的煤气站危险环节的可靠操作处理，节省人力资源并且很大程度减轻了操作人员的劳动强度，改善操作环境。

系統还实现了整个工厂的联网监控功能，管理者不用去现场，便可了解整个煤气站的生产状况，后系统的负荷状况及原材料的使用情况，便于整个生产过程的管理控制。

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