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1 控制系統的構成
浙大中控JX-300X DCS系統主要由1個工程師站、2個操作站、2個控制站組成，并通過4個HUB建立雙重冗余工業以太網。系統結構總配置如圖1所示。工程師站和操作站選用DELL主機，主頻為2.66GHz；內存256MB；硬盤40GB，并配有1臺寬行打印機和1臺噴墨打印機。控制站由2個互備的主控卡、12塊冗余的數據轉發卡、6塊電源、10塊電源指示卡、95塊I/O模塊及6個機籠標準套件組成。
圖1 系統結構總配置圖
2 系統功能
（1）工程師站
浙大中控JX-300X工程師站主要用于系統維護、系統設置及擴展。在連續聚酯生產裝置中，主要完成程序開發、系統診斷、控制器的組態和位號的定義、開發控制策略的功能塊圖、順序控制塊圖、對系統軟件的組態、編譯及下載，并完成對系統運行的監控。
（2）操作站
浙大中控JX-300X操作站主要完成對連續聚酯裝置系統運行的監控。系統實時監控分為報警一覽、系統總貌、控制分組、調整畫面、趨勢圖、流程圖、數據一覽等，通過友好的人機界面實現對現場的監控。
（3）控制站
在連續聚酯裝置中，該DCS系統控制站主要用于過程控制、邏輯控制及數據采集。①數據采集站實現對模擬量和開關量信號的基本監視功能，一個數據采集站最多可處理384點模擬量信號（AI/AO）或1024點開關量信號（DI/DO），通過AI、DI模塊完成所有控制系統所需模擬量和開關量的采集。滿足連續聚酯生產線上控制點的需求。②邏輯控制站采用電動機控制和繼電器類型的離散邏輯功能；特點是信號處理和控制響應快，控制周期最小可達50ms；邏輯控制站側重于完成聯鎖邏輯功能，回路控制功能受到相應的限制；邏輯控制站最大負荷：64個模擬量輸入、1024個開關量；通過圖形編程軟件完成系統順序控制、聯鎖/解鎖控制及產量及累積量的計算。③過程控制站簡稱控制站，是傳統意義上集散控制系統控制站，采用浙大中控JX-300X DCS使其提供常規回路控制的所有功能和順序控制方案，控制周期最小可達0.1s；過程控制站最大負荷：128個控制回路（AO）、256個模擬量輸入（AI）、1024個開關量；提供各種溫度、壓力、流量的PID單回路及串級回路控制，包括真空與黏度串級控制等。
3 主要工藝參數的檢測與控制
（1）工藝參數的檢測
此系統通過電纜實現對現場各種溫度、壓力、流量及液位參數的實時檢測及現場電動機的反饋信號檢測。并根據工藝要求模擬量點設置上、下限報警，開關量點故障信號報警，并通過操作站的聲屏報警，實時提醒操作員進行必要處理。
（2）聯鎖控制
為了使生產穩定及保護設備，我們在連續聚酯生產線上普遍運用了很多聯鎖控制。在此系統中，通過自定義控制方案的圖形編程軟件的LD段落來實現此功能，使現場的泵及閥門在特定的條件下起/停并報警。為了能更好地使用聯鎖功能，還設置了起/停聯鎖按鈕，使得裝置在非正常情況下也能解鎖，實現工業控制，如圖2所示。此聯鎖用于當塔釜壓力過高（PAHH-04310A）時，將觸發A21，停止向塔釜加粗EG。A21_INTER、ALM_A21為自定義一字節變量，分別用于起/停聯鎖及報警。
圖2 起/停控制電路
（3）計算模塊
在生產過程中，還需知道產量、累積量及一些主要參數的添加量。為此，在自定義控制方案的圖形編程軟件的FBD段落中定義，如圖3所示。本裝置中終縮聚科位通過控制器LIC-05312控制預聚物泵轉速SC-05240以調節進料量來調整，其中LI-05312是由反應釜前后料位（LT-05310及LT-05311）通過圖3所示計算公式計算而得。
圖3 計算模塊示意圖
（4）順序控制
在生產中，漿料配制系統采用程序控制。首先向漿料配制罐中的一個加入定量的EG（EG通過質量流量計計量），起動漿料配制罐攪拌器，根據設定的摩爾比加入相應的精對苯二甲酸（PTA），同時按比例加入配制好的催化劑溶液（CPC），攪拌一定時間后等待使用。通過圖形編程軟件的SFC段落可實現此功能。
（5）系統調節
本系統中大量使用的是單回路PID控制，控制參數包括：比例度P，積分時間I，微分時間D，控制周期Ts。除此之外，還采用了串級回路。即當需要一個控制器的輸出來改變另一個控制器的給定值時，這樣連接起來的兩個控制器就被稱做是串級的。兩個控制器都有各自的測量輸入，但只有主控制器具有自己獨立的給定值，副控制器的輸出信號送到被控制過程中。本系統中主要的串級回路有酯──液位通過質量流量計控制給漿泵轉速、反應釜的內溫調節及黏度與真空的串級控制。這些回路有些滯后性很大，因此在常規串級回路基礎上，又通過一些語言讓其實現串級控制。
4 與進口DCS控制系統的比較
（1）控制系統
進口控制系統采用的是美國Foxboro的UNIX集散控制系統，它不利于與廠內局域網特別是Internet網連接，難以實現數據共享；國產控制系統采用浙大中控JX-300X控制系統，由于其使用的Windows 2000操作系統，故易于與廠內局域網及Internet網連接，共享數據。
（2）操作界面
進口控制系統為純英文界面，對操作人員藏文水平要求較高，而操作難度加大；國產控制系統為純中文界面，操作人員只需經短期的培訓即能掌握該界面的操作。
（3）操作性
進口控制系統控制畫面操作步驟較為繁瑣，在點中所需控制畫面后，再點中下方方框輸入數據；而采用的國產控制在流程圖上可同時打開5個控制畫面，并可直接在上面輸入所需數據，操作簡便。
（4）回路控制
進口控制系統的PID回路控制穩定。國產控制系統PID回路在常規回路下也很穩定，但在一些較為復雜的回路中，不如進口控制系統，此點還需要在國產控制系統運用過程中進一步摸索、改進
74 F3XC08-0N NO-VOLTAGE CONTACT INPUT MODULE, 8 POINTS 5
75 F3XD08-6F DC INPUT MODULE SINK/SOURCE, 12 TO 24 V DC, 8 PTS 1
76 F3XD16-3F DC INPUT MODULE SINK/SOURCE, 24 V DC, 16 POINTS 8
77 F3XD16-3N DC INPUT MODULE SINK/SOURCE, 24 V DC, 16 POINTS 2
78 F3XD32-3N INPUT MODULE 32PT 24VDC 8
79 F3XD32-5N TTL INPUT MODULE, 5VDC, 32 POINTS 4
80 F3XD64 DC INPUT MODULE 1
81 F3XD64-3F DC INPUT MODULE SINK/SOURCE, 24VDC, 64 POINTS 1
82 F3XD64-3N INPUT MODULE 64POINT 24VDC INPUT SINK/SOURCE 21
83 F3XH04-3N HIGH-SPEED INPUT MODULE WITH PULSE CATCH,24 V DC, 2
84 F3XP01-0H UP/DOWN COUNTER MODULE 1
85 F3YC08-0C RELAY OUTPUT MODULE (24VDC, 100 TO 240VAC), 2AMP 1
86 F3YC08-0N RELAY OUTPUT MODULE (24VDC, 100 TO 240VAC), 2AMP 6
87 F3YC16-0N RELAY OUTPUT MODULE (24VDC, 100 TO 240VAC), 2AMP 10
88 F3YD08-6A TRANSISTOR OUTPUT MODULE SINK TYPE 12 TO 24VDC, 1A 1
89 F3YD14-5A TRANSISTOR OUTPUT MODULE SINK TYPE 12 TO 24VDC 9
90 F3YD14-5B TRANSISTOR OUTPUT MODULE SOURCE TYPE, 12 TO 24VDC 1
91 F3YD32-1A OUTPUT MODULE 32PT TRANSIST. 1MS 12-24VDC 8PT COMM 9
92 F3YD32-1T TTL OUTPUT MODULE, 5VDC, 16 MA, 32 POINTS 3
93 F3YD64-1A OUTPUT MODULE 64POINT 24VDC INPUT SINK/SOURCE 18
94 FC81*A 2
95 HD82*A 1
96 IP91*A 2
97 KB93*A KeyBoard 1
98 LC82*B RL-BUS Interface Card 2
99 M20HA 8
100 MAC2*B 1
101 MDK1*B MODULE 1
102 MHC Signal Cond 5
103 MHM Signal Cond 1
104 MP38-1N CPU 1
105 MP46-1NT 2
106 MRO-114 2
107 MUD TERMINAL BOARD 1
108 MV4*D 1
109 NP53*C CPU MODULE 6
110 NP54*C 4
111 PM1*C MXLII 多點脈衝輸入 1
112 PM40-1N POWER SUPPLY 1
113 PM40-1NT 2
114 PMJ*C 1
115 PS31*A MXLII Power Supply 6
116 PS35*A MODULE 4
117 PS63*A 3
118 PS63-ADP Power Supply 1
119 PS71*A 5
120 PS71-ADP Power Supply 1
121 PS84*B 1
122 PW401 2
123 PW481-10 S1 10
124 PX1*A MXLII SERIAL INTERFACE CARD 2
125 RB401-S4 2
126 RM81*A 2
127 RS22-0N*A RS232C INTERFACE 1
128 RS81*B 3
129 SB301 S1 INTERFACE CARD 2
130 SB401-10 S1 10
131 ST4*D MXLII STATE OUTPUT CARD 2
132 ST5*A MULTIPOINT STATUS I/O CARD 2
133 ST6*A MULTIPOINT STATUS INPUT CARD 7
134 ST7*A MULTIPOINT STATUS OUTPUT CARD 2
135 SV22-2N SERVO 3
136 SV25-2N 6
137 SWB-23 RGB+KB分配器 4
138 TD-200UEY-F(S9035UG) 觸控版 8
139 UCFA-1 2
140 UCFM 2
141 UD1A-200N DD SERVO ACTUATOR 50/60Hz 200-230VAC 1
142 UT550 CONTROLLER 3
143 VAJ1-S3 VJA1-017-A6N0 35
144 VJA1-S2 VJA1-017-A6N0 16
145 VJC1-S1 10
146 VM1*D MULTIPOINT ANALOG INPUT CARD 7
147 VM2*D MULTIPOINT ANALOG I/O CARD 1
148 VM4*D MXLII 類比輸出卡 1
149 XD32-6N CPU 3
150 XD32-6NT 2
151 XD64-6N DC INPUT 1
152 YD32-1AT 2
153 YD32-5A TRANSISTOR OUTPUT 1
154 YD64-1A TRANSISTOR OUTPUT 1
155 YIR104-111*A Printer 2
156 Color Hard Copy Model:YPR520 1
Full color printer Model:CHC-545-2
Sinko Electric Co Ltd.
157 Hard Disk unit For Eops S9729UK
50pin Quanfum 2.1s
50pin Fujifsu M2612ES
50pin M2681S XM Fujifsu
158 PC10011 POSITION CONTROLLER 14
159 SR1015B82 200-230VAC+10-15% 500VA 50/60Hz 5
--------------------------------------------------------------------------------
1. OPERATOR STATION 1 SET
Model: MOPS-P221*C/EKMU/2-RL RL-BUS Interface Card Model: LC82*B Display Card Model: DP88B*A Processer Card Model: CP81D2. OPERATOR STATION 1 SET
Model: MOPS-P221*C RL-BUS Interface Card Model: LC82*B Display Card Model: DP88B*A Processer Card Model: CP81D3. SERIAL PRINTER P/N: MXL // YPR104-221*A/KM10 2 SETS
4. FIELD CONTROL UNIT Model: MFCD-S520*A/FAN 2 SETS
5. FIELD CONTROL UNIT Model:MFCD-S520*A/2-RL/FAN 1 SET
6. POWER SUPPLY Model: PS53*A 6 SETS
7. Field Control Unit Model: S520*A/PAN 3 SETS
8. SIGNAL CONDITIONER NEST Model:MHM-30*A 3 SETS
9. SIGNAL CONDITIONER NESTS For I/O SIGNAL Model:MHC-30*A 9 SETS
10. TERMINAL BOARD Model: MUD*A 6 SETS
11. RELAY OUTPUT BOARD Model: MRO-214*A 3 SETS
12. RELAY OUTPUT BOARD Model: MRO-254*A 4 SETS
13. Model: EH1*A 1 PCS
--------------------------------------------------------------------------------
Part# Debion
1 F3AD04-0N ANALOG INPUT MODULE, 0 TO 5VDC, 1 TO 5VDC
2 F3CR04-0N RTD CONTROL MODULE
3 F3CT04-0N TEMPERATURE CONTROL MODULE
4 F3DA02-0N ANALOG OUTPUT MODULE, -10 TO 10VDC, 4 TO 20 MA DC
5 F3LC11-1N LINK MODULE PC COMPUTER SERIAL HALF-DUPLEX
6 F3LE01-5T ETHERNET INTERFACE MODULE 10BASE5/10BASE-T
7 F3LP01-0N
8 F3LR01-0N FIBER OPTIC INTERFACE MODULE, 7 STATIONS MAX.
9 F3NC02-0N
10 F3NC11-0N POSITIONING MODULE, 1 AXIS, 250 KPPS MAX.
11 F3NC12-0N POSITIONING MODULE, 2 AXES, 250 KPPS MAX.
12 F3PU20-0N POWER SUPPLY 120/240VAC 50/60HZ SUPPLY 4.3AMP OUT
13 F3SP21-0N SEQUENCE CPU MODULE LADDER LOGIC 10K STEPS/MEMORY
14 F3SP25-2N SEQUENCE CPU MODULE, LADDER 10K STEPS, 0.12MS
15 F3SP28-3N CPU MODULE
16 F3SP35-5N CPU
17 F3XD16-3N DC INPUT MODULE SINK/SOURCE, 24 V DC, 16 POINTS
18 F3XD32-3N INPUT MODULE 32PT 24VDC
19 F3XD32-5N TTL INPUT MODULE, 5VDC, 32 POINTS
20 F3XD64 DC INPUT MODULE
21 F3XD64-3N INPUT MODULE 64POINT 24VDC INPUT SINK/SOURCE
22 F3XH04-3N HIGH-SPEED INPUT MODULE WITH PULSE CATCH,24 V DC,
23 F3XP01-0H UP/DOWN COUNTER MODULE
24 F3YD08-6A TRANSISTOR OUTPUT MODULE SINK TYPE 12 TO 24VDC, 1A
25 F3YD14-5A TRANSISTOR OUTPUT MODULE SINK TYPE 12 TO 24VDC
26 F3YD32-1A OUTPUT MODULE 32PT TRANSIST. 1MS 12-24VDC 8PT COMM
27 F3YD32-1T TTL OUTPUT MODULE, 5VDC, 16 MA, 32 POINTS
28 F3YD64 OUTPUT MODULE
29 F3YD64-1A OUTPUT MODULE 64POINT 24VDC INPUT SINK/SOURCE
30 MP46-1NT
31 PM40-1NT
32 SV25-2N
33 XD32-6NT
34 YD32-1AT
--------------------------------------------------------------------------------
MODEL Debion
1 AAB841-S00 S1 ANALOG CARD
2 AAB841-S00 S2 ANALOG CARD
3 AAP135-S00 S1 ANALOG CARD
4 AAT141-S00 S1 ANALOG CARD
5 AAT141-S00 S2 ANALOG CARD
6 AAV141-S00 S1 ANALOG CARD
7 AAV141-S00 S2 ANALOG CARD
8 ADV161-P00 S1 ANALOG CARD
9 ADV161-P00 S2 ANALOG CARD
10 ADV561-P00 S1 ANALOG CARD
11 ADV561-P00 S2 ANALOG CARD
12 ALR111-S00 S1 ANALOG CARD
13 PW481-10 S1 POWER SUPPLY
14 SB401-10 S1 INTERFACE MOD
