WebField JX-300X DCS在寶塔氣分上的應用

摘 要：
　　本文介紹了Webfield JX-300X DCS特點，敘述了控制系統在寶塔氣分上的總體設計方案，重點說明了JX-300X DCS在寶塔氣分上的硬件和軟件的配置和JX-300X DCS在寶塔氣分上的應用。　　
　　關鍵詞
　　　　氣分；DCS(集散控制系統)；硬件；軟件；數據通訊；信息化管理　
　　Abstract:
　　This text has introduced the WebField JX-300X DCS characteristics briefly and narrated the overall design plan of the control system on Baota gas fractionation. The main content is the configuration of hardware and software about JX-300X DCS and Application of JX-300X DCS to Baota gas fractionation。　　　　
　　Keyword:
　　Gas fractionation；DCS(Distributed Control System)；Hardware；Software；Communication of the data；the informatilization management 　　
　　一 引 言
　　　　寧夏寶塔靈州石化有限公司（三廠）地處寧東鎮，建于2001年3月，注冊 資金8000萬元，總投資1.2億元，現有職工450人，生產 規模為常壓45萬噸，催化15萬噸，甲基叔丁基醚1萬噸 ，占地總面積535畝。是地方政府掛牌重點保護的企業， 2002年被自治區消費者協會命名為誠信單位。 寧夏寶塔氣分有限公司地處寧夏寶塔靈州石化有限公司(四廠)北側，2004年8月建成投產。主要在三廠 四廠的10萬噸液化氣中開發下游延伸產品，擁有年加工液化氣10萬噸的氣體分餾裝置和年產1.5萬噸MTBE（甲基叔丁基醚）裝置。　　
　　　　寶塔集團通過社會招標，最終選擇采用JX-300X DCS最為此裝置的控制系統，此系統克服了監測區域面積大、參數實時準確性要求高、現場通訊互聯設備多等困難，很好的完成了實現現場數據的實時采集和信息化管理，大大的提高了氣分工作的效率，降低了崗位工人的勞動強度。　　　　
　　二 WebField JX-300X DCS簡介　　　　
　　　　JX-300X DCS的基本組成包括工程師站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通訊網絡SCnet II。在通訊網絡上掛接通信接口單元（CIU）可實現JX-300X DCS與PLC等數字設備的連接；通過多功能計算站（MFS）和相應的應用軟件AdvanTrol-PIMS可實現與企業管理計算機網的信息交換，實現企業網絡（Intranet）環境下的實時數據采集、實時流程查看、實時趨勢瀏覽、報警記錄與查看、開關量變位記錄與查看、報表數據的存貯、歷史趨勢存貯與查看、生產過程報表生成與輸出等功能，從而實現整個企業生產過程的管理、控制全集成綜合自動化。JX-300X DCS覆蓋了大型集散系統的安全性、冗余功能、網絡擴展功能、集成的用戶界面及信息存取功能,系統規模變換靈活，可以實現從一個單元的過程控制，到全廠范圍的自動化集成。
　　　　工程師站（ES）是為專業工程技術人員設計的，內裝有相應的組態平臺和系統維護工具。通過系統組態平臺生成適合于生產工藝要求的應用系統，具體功能包括：系統生成、數據庫結構定義、操作組態、流程圖畫面組態、報表程序編制等；使用系統的維護工具軟件實現過程控制網絡調試、故障診斷、信號調校等。
　　　　操作站（OS）是由工業PC機、CRT、鍵盤、鼠標、打印機等組成的人機系統，是操作人員完成過程監控管理任務的環境。高性能工控機、卓越的流程圖機能、多窗口畫面顯示功能可以方便地實現生產過程信息的集中顯示、集中操作和集中管理。
　　　　控制站（CS）是JX-300X DCS中和現場數據直接打交道的單元，由主控制卡、 數據轉發卡、I/O卡件、供電單元等構成。控制站內部以機籠為單元。機籠固定在機柜的多層機架上，相應的各類卡件、供電單元都固定在對應的機籠中。控制站的內部采用SBUS網絡連接，該網絡為主控制卡指揮式令牌網，采用存儲轉發通信協議，是控制站各卡件之間進行信息交換的通道。
　　　　JX-300X DCS控制網絡SCnet Ⅱ連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網絡采用總線形或星形拓撲結構，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的TCP/IP協議和IEEE802.3標準。SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工業以太網，TCP/IP的傳輸協議輔以實時的網絡故障診斷。其特點是可靠性高、糾錯能力強、通信效率高。SCnet Ⅱ真正實現了控制系統的開放性和互連性。通過配置交換器（SWITCH），操作站之間的網絡速度達100Mbps，而且可以接多個SCnet Ⅱ子網，形成一種組合結構。
　　　　工程師站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）并不是相互孤立的，過程控制網SCnet Ⅱ實現了工程站、操作站、控制站的連接，完成信息、控制指令等傳輸。該網絡采用雙重化冗余設計，使得信息傳輸安全、高速。
　　　　JX-300X DCS可以通過掛接網橋的方法連接企業Ethernet，這樣的一層網絡被稱為位于系統上層的信息管理網。信息管理網采用符合TCP/IP協議的以太網，連接了各個控制裝置的網橋以及企業內各類管理計算機，用于工廠級的信息傳送和管理，是實現全廠綜合管理的信息通道。
　　三 裝置控制系統的總體設計
　　　　氣體分餾是以液化石油氣為原料，經過脫硫醇，進入分餾塔除去其中的乙烷，丙烷等氣體后，而最終得到產品丙稀氣體的加工過程。而MTBE是一種提高汽油辛烷值為目的的汽油添加劑產品。
　　　　寧夏寶塔氣分有限公司下設JX-300X DCS主要由4個分散的操作系統。其中10萬噸/年氣體分餾裝置設2個DCS系統操作站（操作站兼有工程師站功能），2臺打印機1.5萬噸/年MTBE裝置設2個DCS系統操作站，與氣體分餾裝置共用打印機。工程師站室設1臺工程師站，1臺打印機。

　　
　　五 結束語
　　本系統自2003年11月正式驗收以來，運行狀況穩定，效果良好。控制效果好，完全適應和滿足生產工藝的要求。整個生產過程的自動化控制率達 95% 以上，大大降低了操作工的勞動強度，改善了工作環境。系統可靠性較高，降低了儀表維護強度，而且由于系統卡件的通用性，降低了備品備件的庫存量和資金占用，降低了生產成本。系統提供了通訊接口，通過調制器與遠程網關計算機連接，可并入全廠管理網，為日后實現全廠安全生產過程監控網提供了條件。人力資源方面：直流實現了過程控制的自動化，使原來多人操作常規儀表變為少數幾個人的完全控制，工藝與儀表維護人員所需人數約減少了 5 人，按每人收入 1.8-2 萬元計算,每年可節省人工成本 9-10 萬元；直流還具有良好的性價比，它功能齊全，技術先進，安全可靠性高,系統的平時無故障時間達到 1.0E+05 天.平時修復時間為 1.0E-02 天，這就為我廠節約了大量的維護資金，如果按故障率 2% 計算 (常規儀表),直流每年可節約近 5 萬元。