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1、wordGE Fanuc iFIX在吸附别离旋转阀自动控制系统中的应用发布时间：2010-11-291 .工艺概况对二甲苯吸附别离装置吸附塔的工艺采用 UOP 吸附别离法，为解决其连续操作，采用模拟吸附移动床的工艺原理，即以固定床的形式来模拟实现移动床的操作。也就是说保持床层位置固定不变， 使各种物料的进出口的位置按一定时间间隔和顺序沿吸附塔各床层自上而下地实现周期性地移动，使固定床层模拟为移动床层。各种物料进出口位置的移动，UOP 通过一个特殊设计的旋转阀来实现。旋转阀是一个特殊的物料分导阀， 能同时将七股物料分别导入吸附塔内不同床层和从不同床层导出之，使物料连续不断地通过旋转阀于是可以连续
2、得到产品。旋转阀与其控制是吸附别离装置的最关键局部， 其控制系统的水平和可靠性直接影响到对二甲苯产品纯度、收率和整个芳烃装置的稳定运行。旋转阀自动控制系统 2002 年由清华大学开发研制，由两局部组成：上位操作站和下位控制站。上位操作站操作系统为 FIX7.0 软件，主要监测旋转阀的状态，操作站画面显示【系统总貌图】、【报警一览表】、【动态模拟图】、【实时趋势】、【历史趋势】、【网络流】、【工艺计算】、【PV切换】、【回路信息汇总】、【区域转换控制】、【仪表系数修正】等画面。下位控制站采用了西门子的S7-300PLC，下位控制站接收上位机的操作指令，自动执行控制程序，控制转阀的步进。随着自控水
3、平不断提高，工艺生产对系统安全性、通用性和易用性的要求也逐步提高。原转阀系统控制功能已不能更好的满足工艺要求，在实际使用过程中也发现系统设计存在不完善之处，如对透平流量计故障等突发紧急事件系统自动应变功能不强，需要工艺人员手动操作，易对生产造成影响。同时在系统安全、先进控制方面也需要加强。因此在 2005 年芳烃装置停车大修之际，对转阀系统进展升级改造，将上位软件升级为GE Fanuc iFIX 版本，更易于扩展和集成，为工艺生产过程创建高性能的过程窗口， 同时把相关的下位机程序进展合理的修改和增加新的功能，可以更准确地监视、控制生产过程，并优化生产设备，以便更好的满足生产的需求。系统图如下：
4、3.1 系统配置上位机操作员工作站采用DELL工控机2台(CPU2.0GHZ、内存256M、40G 硬盘)。 软件局部：操作系统为中文Windows2000 Pro SP4 与IFIX3.5C软件。下位控制站采用了西门子的S7-300PLC，PLC通过PROFIBUS和上位操作站相连接，所有的PLC 模块安装在两个机架上。3.2采集参数：频率量输入：6路模拟量输入：16路模拟量输出：8路开关量输入：床层24点，区域7点，伸出到位1点，缩回到位1点开关量输出：报警2点，伸出指令1点，缩回指令1点内部步进计数：开关量24点，区域7点内部步进计数显示 0200，分辨率20毫秒根本工艺参数：Vs，Vw
5、，Va，Vl，CA，AFA，L2A，L3A，L4A，F，ABC，ABB。根本负荷设定值：FF、FX，FD，FE，FH，FK，FT3.3 实现功能PID控制功能上位机操作员工作站的操作画面上的PID 控制回路设置了两个切换键，自动/手动、远程/本地， “自动是控制器根据设定值(SP)和测量值(PV)的差值自动超减小偏差的方向，开大或关小调节阀， 使得偏差最终为0。 “手动如此由操作人员直接操作MV， 控制调节阀的开度。 在“自动状态下，控制系统的控制质量与PID的参数设置有直接关系，特别是当阀门开度比拟小时，系统的广义对象的增益比拟大，此时PID参数的KP 应该相应减小，否如此系统会出现不稳定。
6、操作人员遇到此情况应切到“手动控制，请仪表技术人员进展PID 参数设置。在“手动状态下，“本地的“SP跟踪 PV，而“远程的“SP如此不跟踪“PV ，当切换“自动时，应手动调整“PV与预期的“SP尽量接近。“远程是指PID 控制器的设定值“SP来自于 iFIX 监控软件对工艺系统负荷情况的计算值，而不能由本机控制面板的“SP拉杆控制。 “本地如此其“SP是来自于本机，由控制面板的 “SP 拉杆控制。 对旋转阀的控制的特点决定了在正常生产状态下， 各个控制器必须工作在 “远程状态(该功能类似于先进控制系统APC功能) 。iFIX监控软件的 【工艺计算】 画面提供装置负荷的计算功能。 一般操作员无
7、法进展工艺计算，而仪表操作员和工艺工程师、系统管理员如此具备这个权限。后者可以在输入参数中作出更改后，点击“工艺计算按键，系统将自动计算负荷值，并显示在计算结果一栏中，FF、FT、FK、FH、FX、FD、FE、FR 分别表示计算得到的进料F 的流量、步进时间T、步进时间常数K、循环液X的流量、解析剂D 的流量、抽出液 E 的流量以与抽余液 R 的流量。也可以对计算结果作直接负荷修改。如果计算完毕之后想采用新负荷，如此点击“采用新负荷的按键，将弹出一个对话框，询问是否立即采用新负荷。 如果想立即采用新负荷， 键入Y， 如此计算结果将会被当作新负荷使用;否如此，键入N。该功能充分表现了iFIX 监
8、控软件的VBA的强大计算功能和灵活性。转阀控制系统的特点是6股流量控制密切相关相互影响， 且与步进时间T， 2区流量K相关，因此一般使用工艺计算就可以完成6股流量即K、T 值的设定，等需要对F、X、D、E、H、K、T七个参数中的个别参数进展修改时，可以直接修改FF、FX、FD、FE 、FH、FK、FT，然后按采用新负荷值。【报警一览】画面提供所有报警信息和确认报警的手段。在报警信息一览表中，操作员可以看到每一个报警信息，包括开始日期、开始时间、节点、数据库的点名、状态、数值、描述等，新的报警以红颜色区分，并且闪烁;已确认的报警在现场的点未恢复正常的情况下变为紫色，并且在“ACK栏中以“为标记;
9、已确认的报警如果现场的点恢复正常，如此自动从报警一览表中删除。并且我们通过iFIX 软件VBA 编程使工艺操作员能调用观察 DynamicsAlarm 目录下的报警信息。原系统当高权限用户进展控制系统修改设置以后而未与时退出时，系统画面无任何提示，让人难以发觉。因此工艺人员操作时，极易造成超权限操作，可能诱发事故发生，严重可能会造成装置停车。此次改造加强安全管理，通过iFIX软件VBA 进展编辑，每个画面增加用户名显示，并设定重要操作画面退出时， 系统控制权限会自动退到工艺操作员权限， 有效防止误操作的发生。【动态模拟图】模拟转阀床层的移动，转阀每步进一次，该画面也相应的转动一次，在画面上可清
10、楚地观察到各股进料的位置与泵送环路所在的区域。 在该画面上方显示有当前系统的区域位置、床层位置、步进时间。在画面的两侧显示有进料、循环液、解吸剂、抽出液、冲洗液、泵送环流等各物料的设定值、孔板测量和透平测量瞬时值。原系统只有控制功能，没有报表打印等功能，因此工艺人员需花费大量时间对重要参数进展进展累积和计算。此次增加报表打印画面功能，将吸附别离中一些重要的工艺参数的班平均值、日平均值、月平均值以报表形式输出打印，进一步实现了自动化管理功能。4. 完毕语旋转阀系统中任何环节的误动作都将最终影响产品对二甲苯的质量，实现对旋转阀的准确、可靠的控制是保证产品产量和质量的关键所在。因此GE Fanuc
11、iFIX监控软件在旋转阀自动控制系统的应用，使工艺操作人员通过计算机就可采集生产现场各类仪表、工艺状态信息，实现对旋转阀进展准确、 可靠的控制， 保证吸附别离装置稳定运行。 今后还要充分利用本系统的控制功能，充分发挥系统自动化管理的优势，取得更显著的经济效益。Proficy HMI/SCADA - iFIX在电厂化学自动加药系统中的应用发布时间：2010-11-26一、概述化学水处理系统是火电厂的主要辅助系统之一，它与电厂生产过程密切相关，其正常运行是保证机组可靠、稳定运行的重要条件，因此如何可靠、有效地对其进展监控十分重要，这就要求监控系统能与时准确地反映水质情况，近年来随着电厂自动化程度的
12、提高，通过现场监控系统的数据采集、过程可视化与过程监控功能，使得这一过程很容易的得以实现，Proficy HMI/SCADA - iFIX 是GE Fanuc 职能设备软件产品家族中的一个基于Windows 的HMI/SCADA 组件，提供了生产操作的过程可视化、数据采集和数据监控。ProficyHMI/SCADA - iFIX 可以准确地监视、控制生产过程，在此根底上通过网络连接和数据库共享，可实现化学加药系统水汽品质参数的全厂数据共享。二、加药系统工艺简介化学自动加药系统主要用于电厂给水、炉水、凝结水、闭式冷却水与废水的水质调节，是通过投加化学药品(氨、联氨、磷酸盐等)到相应的管道中，通过
13、一系列的化学反响，控制电厂用水的酸碱度、离子浓度等参数，达到控制水质，保护运行系统中的管路和设备的目的。典型的加药装置在电厂中应用如如下图：化学自动加药控制系统接收来自取样系统的水质分析信号(通常是420mA DC 的电流信号)，并把该信号送进加药系统的控制仪表或PLC 系统，经控制仪表或PLC 进展数据整定和PID 运算，输出控制信号调节计量泵的冲程或转速达到调节加药量的目的，药品加到补水母管中，经过一系列的化学反响达到调节水质的目的。水处理系统在加药点后一定距离设取样点，通过取样装置上分析仪表进展水质分析输出取样信号反响到化学自动加药控制系统，形成一个闭环控制系统，以达到准确控制电厂用水水
14、质的目的。在该系统中可编程控制器主要完成计量泵、搅拌器、电动阀等设备的监控、连锁保护、溶液箱的液位与运行参数的监测，以与取样系统的数据采集、分析、处理功能。三、控制系统结构本系统中分成三级网络结构，由就地PLC 和就地工作站以与交换机构成了车间级的局域网络，PLC 下位机主要负责加药系统以与汽水取样系统的数据采集与控制，由控机构成的就地工作站，在该工作站上运行Proficy HMI/SCADA - iFIX 组态软件,实现加药系统与汽水取样系统集中监视、管理、模拟量控制、自动顺序控制、组态与远程监控操作，两台交换机与光电收发器构成的通讯接口局部，该部份负责提供化学加药与汽水取样控制系统与电厂辅
15、网的通讯接口，通过该接口接入由各个车间的局域网构成的电厂辅网系统，最后由辅网与其它网络系统构成整个电厂的厂级网络，所有的网络系统均采用双网冗余热备，所有网络结构均采用100 TCP/IP 协议冗余光纤以太星形网的网络结构来完成。系统的详细配置参见如下图：四、硬件配置为了满足工艺过程的控制要求，就地工作站采用了工业控制计算机2.PLC 系统(1)主站(两个主站配置一样)(2)RIO 从站2(3)RIO 从站3五、软件组态就地工作站的监控软件采用Proficy HMI/SCADA - iFIX 组态软件开发，通过数据库驱动的配置，它可以直接读写PLC 所有的变量，对采集到的实时数据进展监控;它可以
16、连续监视设备，就设备任何故障的报警以文字、图形、声音等方式通知操作人员;它还可以将报警信息、登录信息、交接班信息等写入数据库中，以备日后查询，化学加药监控系统有如下功能：(1) 工艺系统图：该画面通过编程实现动态模拟显示化学加药系统的药品配制与投加过程。对整个生产过程中的计量泵、搅拌器等设备的手动、自动控制，并完成对加药处理过程中的水汽参数的在线监测功能，对生产过程中的反响信息做出与时的分析处理，组态图参见附图。(2) 系统登录与操作权限：在控制系统的组态时，由于就地监视器具有工程站和操作员站的功能，把用户进展了分组，把所有的用户分成两组，即工程师组和操作员组，每个组下包含不同数量的用户，每个用户设置自己专用的密码。工程师组和操作员
