1、目目 录录一 国内DCS发展概况二 国内主要DCS厂家介绍 1 浙大中控公司及产品应用案例 1.1 浙大中控公司简介 1.2InPlant工厂自动化整体解决方案 1.3ESP-Suite企业增效解决方案 1.4 WebField ECS 系列控制系统 1.5基于浙大中控JX-300构成的20th链条炉DCS控制系统 1.6 DCS在硫酸生产和余热发电项目中的应用 1.7中控WebField ECS-100控制系统在攀钢新3号高炉TRT全干式 除尘中的应用2 上海新华公司及产品应用案例 2.1 上海新华公司简介 2.2新华TiSNet-P600系统在XX石化聚丙烯装置的应用 2.3上海市轨道交通
2、X号线、XX公共交通配套工程 2.4新华TiSNet-XDC800 DCS系统在XX纸业蒸发工段的应用3 北京和利时公司及产品应用案例 3.1北京和利时公司简介 3.2和利时报警处理管理系统在核电站的应用 3.3 HOLLiAS MACS系统在杭州绿能垃圾发电工程中的应用 3.4纸厂及自备电厂DCS控制系统一、国内DCS发展概况DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变
3、而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。v目前，以和利时、浙大中控、上海新华为代表的国内DCS厂家经过十几年的努力，各自推出自己的DCS系统：和利时推出HOLLIAS第四代DCS系统、浙大中控推出Webfield(ECS)系统、新华推出XDPF-400系统。三家积极努力，通过竞争成功地将自主系统应用于各种工业现场，正在逐步取得用户的认可。例如新华公司在火力发电方面取得显著成绩，浙大中控在化工控制等方面业绩突出，和利时公司在核电、热电、化工、水泥、制药
4、以及造纸等方面取得了一定的业绩。在中国的DCS市场上，三家国内厂商已经具备了相当的竞争能力。例如通过新华公司与和利时公司在火电站控制领域的竞争以及和利时公司与浙大中控在化工等领域的竞争，使得国外的DCS纷纷降价。可以说，三家公司最大的贡献是把国外的DCS价格降到了原来40以下，为DCS在国内工业企业的普及应用，特别是在中小型企业中的应用做出了贡献。二、国内主要DCS厂家介绍v国内DCS主要厂家有：上海新华，自仪股份、鲁能控制，国电智深，浙大中控，和利时，上海华文，上海乐华，浙江中自等。本课主要介绍浙大中控、上海新华、北京和利时三厂家。v1 浙大中控公司及产品应用案例v1.1浙大中控公司简介v中
5、控科技集团有限公司（浙大中控）是中国领先的自动化信息化技术、产品与解决方案供应商，业务涉及工厂自动化、公用工程信息化、装备自动化等领域。v浙江中控技术股份有限公司是中控科技集团有限公司的核心成员企业，致力于浙大中控工厂自动化业务领域控制系统的研究开发、生产制造、市场营销及工程服务。v浙大中控自1993年进入自动化行业领域以来，始终致力于工厂自动化领域前沿科技的研究与开发，经过十多年的积累，浙大中控在工厂自动化领域已经成长为业内最知名的公司之一。时至今日，浙大中控已经服务于全球超过3000家用户，有近4000套控制系统稳定高效的运行在各个工业行业，涉及化工、石化、冶金、电力、建材、食品等多个领域
6、，用户遍及国内30个省市、自治区及东南亚、西亚、非洲等地。1993年，浙大中控成功研制开发出了国内第一套具有1：1热冗余技术的SUPCON JX-100 DCS，填补了国内空白。随后，SUPCON JX-200 、 SUPCON JX-300、SUPCON WebField JX-300X DCS相继问世。2000年，又全新推出了基于网络技术的控制系统SUPCON WebField ECS-100。2001年，成功推出开放式控制系统SUPCON WebField GCS-1。其后不久，架构在100M以太网基础上的超大规模DCS系统SUPCON WebField GCS-200也正式投放市场。浙
7、大中控的全系列控制系统，融合了当前最先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术和软件技术。具有成本低、 可靠性高、使用方便、安装简单、维护容易等特点，系统全部数字化，且支持现场总线和HART协议。1.2InPlant工厂自动化整体解决方案 工厂自动化是浙大中控的核心业务。凭借完整的产品体系及对过程行业的深刻理解，SUPCON提出了过程行业综合自动化整体解决方案的概念InPlant（Intelligent-Plant）。 广义的自动化包括基础自动化与基于基础自动化的工厂信息化，基础自动化保证了生产过程的稳定、安全，而信息化则是效益的来源。随着IT技术的不断发展成熟，自动化技术
8、与信息技术的融合越来越紧密。浙大中控的InPlant工厂自动化整体解决方案，正是基于自动化技术与信息技术构建的，是实现工厂自动化与信息化的完整解决方案。InPlant其目的是为流程工业提供综合自动化整体解决方案。通过实施InPlant解决方案，促进企业信息化的集成，即集控制、优化、调度、管理、经营于一体的综合自动化新模式，全面提升企业产品质量、产量和综合竞争力。InPlant的优势安全：利用各种高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护； 低成本：基于对过程工业的深刻理解与丰富经验，浙大中控通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高
9、产品的合格率和转化率，并降低能耗和原料消耗。高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率；提升综合竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。InPlant是基于浙大中控在工厂自动化领域丰富的产品体系进行构建的。从现场仪表到控制系统，从实时监控到先进控制，从过程信息管理到企业信息管理，SUPCON系列产品已经深入到了工厂自动化、信息化体系的各个层面。完整的产品体系，使InPlant真正成为从底层到上层的完整解决方案。InPlant工厂自动化整体解
10、决方案突破传统控制体系的层次概念，统一数据管理、统一通信、统一平台，有机的整合、优化各种独立、分离的产品与技术，发挥其产品、技术体系的最大功能，从而产出最大的效益。InPlant 是开放的整体解决方案，其强大的整合能力能打破技术壁垒，提供“一步到位”的全程服务，为用户避免重复投资。同时其卓越的兼容性与开放性，也将最大限度地保护用户已有的投资。InPlant所涵括的浙大中控工厂自动化系列产品：控制系统，包括：WebField JX 系列控制系统(DCS)WebField ECS系列控制系统WebField GCS系列控制系统 智能仪表，包括：SupField 系列现场仪表MultiF 系列无纸记
11、录仪Anapro 系列分析仪表1.3ESP-Suite企业增效解决方案：WebField 控制系统家族以WebField为统一品牌的控制系统家族，是浙大中控InPlant工厂自动化整体解决方案的重要组成部分。1993年，推出了国内第一套具有1：1热冗余技术的JX100DCS;1996年，推出了JX300DCS并在现场成功投运；1997年，JX系列DCS获国家科技进步三等奖；2000年，“现场总线控制系统的开发”项目获国家科技进步二等奖；2001年，WebField ECS-100基于网络技术的控制系统通过鉴定，并成功进入国际市场；2002年，推出GCS系列开放式控制系统；2003年，形成以We
12、bField为统一品牌的JX系列、ECS系列、GCS系列控制系统家族。WebField JX 系列集散控制系统(DCS)1993年，浙大中控成功研制开发出了国内第一套具有 1：1热冗余技术的SUPCON WebField JX100DCS，填补了国内空白。之后又相继推出了JX-200, JX-300, JX-300X系列DCS。WebField JX-300X集散控制系统是浙大中控WebField控制系统家族的重要成员，是一套技术成熟、性能稳定的控制系统，具有卓越的全集成功能和灵活配置的特点，能全面满足不同生产工艺过程的控制管理需求，已经在多个流程工业行业得到了广泛的应用。系统特点：可靠：全智
13、能化设计，真正热冗余技术，故障自诊断到卡件级，部件可带电更换，确保系统长期可靠运行。先进：控制网络采用标准10M/100M冗余工业以太网，信息传输高速、准确、可靠；提供HART、FF现场总线接口，实现分散I/O站。方便：真正WindowsNT中文操作平台，稳定性和操作方便性大为提高；标准IECB11313组态平台，LD、FBD、SFC和C语言组态，方便实现理想的控制策略。灵活：采用OPC、ODBC开放式通用数据接口，可方便嵌入第三方产品集成：通过PIMS方便实现全厂控制系统与管理系统的信息共享。1.4 WebField ECS 系列控制系统 WebField ECS100控制系统，是浙大中控在
14、继承JX-300、300X技术的基础上，为适应网络技术的发展，特别是Internet、Web技术的发展，同时融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术与网络技术，推出的新一代基于网络技术的控制系统。WebField ECS-100 控制系统采用新型的网络化体系结构，突破了传统控制系统的层次模型，实现了多种总线兼容及第三方异构系统的统一综合集成。WebField ECS-100为工业自动化提出新的概念，基于Web on field结构的公共通讯环境和信息流传，简化了工业自动化系统的体系结构，增强了过程控制的功能和效率。在提高工厂自动化系统整体性和稳定性的同时，最终节省企业为工业自动化
15、而作出的投资。这套系统能适应大中规模过程控制的需要，并且已经在多个行业得到成功应用。WebField ECS-100基于网络技术的控制系统真正实现工业自动化系统的网络化、智能化、数字化。新型的WEB化体系结构，全面体现工业过程自动化的WEB化特征设备管理（SAMS）功能，让您更轻松管理过程中的所有设备无隙联接HART、FF、PROFIBUS等各种标准的现场总线及各种异构系统WebField GCS 系列控制系统GCS-1/GCS-2开放式控制系统是WebField GCS 系列控制系统一种GCS-1/GCS-2开放式控制系统，采用模块化设计思想，提出类PLC概念，实现过程控制、顺序控制、数据采
16、集等实时任务，可广泛应用于污水处理、城市供水、交通、智能楼宇、食品加工、纺织机械、建筑材料等行业的监视及控制。系统特点： 极高的可靠性 灵活的结构形式 扩展模块丰富 实时性强组态语言符合IEG11313标准全面支持ModBUS协议WebField GCS-200基于以太网技术的E/I混合式大规模集散控制系统WebField GCS-200基于以太网技术的E/I混合式大规模集散控制系统沿袭了WebField JX、ECS系列控制系统的体系结构，以简单的系统构成实现了当今时代所追求的开放性、系统可靠性以及对现有资源的合理继承，是一套面向新技术时代的综合化的控制系统。WebField GCS-200
17、完全基于以太网技术进行构建，I/O BUS总线是采用了EPAP（Ethernet Precision Access Protocol）通讯协议的以太网，信息网、过程控制网及控制器与I/O单元之间的I/O Bus总线均采用标准的以太网协议。同时，系统控制器有效地综合了E、I（电气及仪表）两种控制机能，可方便地实现冗余配置和系统扩展。系统特点：卓越的开放性高可靠性与易维护性支持在线下载方便的冗余配置与系统扩展C/S网络模式强大的远程通讯能力高度对话作图功能环境适应性强凭借强大的系统功能，GCS-200系统能适应大规模工业过程控制的需求，并且已经在大型钢铁、石化、电力等多个行业的主装置中得到成功应用
18、。SUPCON（中控集团名下商标之一） 在流程工业：到目前为止，浙大中控已经为流程工业行业提供了3000余套WebField系列控制系统，帮助3000多家流程行业用户实现了生产能力、产品质量乃至综合竞争力的全面提升。浙大中控服务的领域涉及化工、石化、冶金、电力、建材、啤酒、造纸等多个领域，并且在多个领域都成为了业界最优秀的供应商之一。1 SUPCON在石化行业石油化工是国民经济的支柱产业，占整个国民工业生产总值的20以上。石化行业一贯是浙大中控的重点行业。到目前为止，已经有300余套WebField系列控制系统高效、稳定地运行在上百家石化、炼油企业。近两年来，浙大中控在大石化主装置方面更是成果
19、斐然，亚洲最大的连续重整装置、测控点数超过三千点的大型聚合装置等一系列成功应用表明，浙大中控已成为石化行业重大项目上最具竞争力的优势控制系统供应商。2004年，浙大中控又成功赢得朝鲜某炼油主装置控制系统项目。浙大中控在石化行业的用户包括了中石化、中石油、中海油集团下属的多家大型石化企业：大庆石化、燕山石化、上海石化、扬子石化、金陵石化、镇海炼化、茂名石化、广州石化、高桥石化、岳阳石化2 SUPCON在化工行业：浙大中控在化工行业有着极为优秀的应用业绩，超过1000套DCS控制系统广泛应用于化工行业的各个领域。浙大中控拥有一大批诸如：巨化集团、淮化集团、吉化集团、仪征化纤、南京化纤、岳阳石化化纤
20、厂、哈药集团、华北制药等典型用户，为浙大中控在化工行业的绝对优势地位奠定了坚实的基础。由浙大中控所承接的13万吨/年离子膜装置是目前国内控制系统厂商承接的最大规模离子膜装置。在1500T/a氨纶项目上的应用，打破了国外控制系统在这一级别氨纶项目上的垄断，这些业绩又是浙大中控在化工行业锐意进取的例证。3 SUPCON在冶金行业：浙大中控在冶金行业有着骄人的业绩，超过200套系统运行在我国钢铁行业著名品牌企业生产装置上。包括了宝钢集团、首钢集团、攀钢集团、武钢集团、沙钢集团、马钢集团等特大型钢铁企业。在冶金行业的空分领域，浙大中控优势明显。在10000m3/H、15000m3/H、16000m3/
21、H等各个级别的较大型空分装置上都有多个成功应用案例。而且是国内最早在20000m3/H级空分项目上取得突破的国产控制系统供应商。4 SUPCON在电力行业：据统计，浙大中控在电力行业完成项目已达到300个，跻身电力行业控制系统的主流供应商行列。在浙大中控完成的电力行业项目中，1500点以上的大中型项目达30个，最大控制点数达到了5000点。用户遍及全国大部分省市，并于2002年成功进入东南亚市场。特别是在国家大力发展的热电联产领域，浙大中控在循环流化床锅炉、链条炉、煤粉炉、燃气炉、煤气混烧炉等不同类型的锅炉控制领域都取得了大量成功的应用案例。5 SUPCON在建材行业： 在建材行业，尤其是水泥
22、和玻璃生产领域，浙大中控有着优良的业绩。已有近30套控制系统应用于不同的生产线上。在5000吨/日水泥生产线、2500吨/日水泥熟料生产线、微晶玻璃晶化梭式窑、浮法线等生产过程，浙大中控的产品在帮助企业实现了生产过程的稳定与高效、提高了企业效益。浙大中控在建材行业的用户包括了安徽海螺集团、浙江虎鹰集团、浙江长河集团、江苏华润集团、安徽华光玻璃、河南洛阳玻璃等一批有影响力的建材生产企业。6 SUPCON在啤酒行业： 浙大中控为啤酒行业用户提供从工艺、管道到设备的全方位解决方案。浙大中控在啤酒行业也有着丰富的业绩。曾为全球最大的啤酒酿造商比利时英特布鲁国际啤酒集团提供从设备、工艺管道、自控系统到电
23、气部分的综合解决方案。迄今有近30套各类控制系统运行在各啤酒厂家，其中包括了世界上最大的啤酒酿造商之一 Interbrew国际啤酒集团，以及哈尔滨啤酒、西湖啤酒、千岛湖啤酒、金狮啤酒、石梁啤酒、大堰河啤酒、湖北华飞啤酒等知名企业。7 SUPCON在造纸行业： 浙江中控产品在造纸行业也有不凡业绩，截止目前，近40套系统在实际中使用。 在国外，缅甸第一工业部纸化局选用ECS-100作为200吨/日造纸控制系统，浙大中控成为目前在造纸行业各工段上，控制系统应用最广泛的供应商。在国内，武汉晨鸣汉阳纸业、宜宾天原纸业、赤壁晨鸣纸业、牡丹江恒丰纸业等企业都在采用浙大中控提供的控制系统和解决方案实现对造纸生
24、产过程的控制。1.5基于浙大中控JX-300构成的20th链条炉DCS控制系统v锅炉工艺简介：链条炉是火床炉的一种，煤在炉排上燃烧， 空气从炉排下方自下而上引入。煤从煤斗落到炉排上，经过炉闸门时被刮成一定的厚度进入炉膛，煤在炉排上分段燃烧成渣， 炉渣随着炉排的转动排出。炉膛中燃烧的煤所释放的热量，被炉膛周围的水冷壁吸收而产生蒸汽，再经过集汽箱到主蒸汽管供纺丝车间生产用。燃烧产生的烟气被引风机带动经过煤器、空预器换热后再经过除尘排入大气。汽包水位是锅炉系统控制的重点，汽包水位的稳定是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要因素。水位过高会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多；水位过低则可
25、能破坏锅炉汽水循环系统中的某些薄弱环节，以致局部水冷壁管烧坏，严重时会造成爆炸。目前在浙大中控JX一300系统构成的DCS控制系统中，控制液位的方法有单回路前馈、三冲量和物质平衡系统3种。具体控制中，应依据现场情况视锅炉的炉情况、用汽、燃烧的稳定性决定。单回路控制方案是以汽包水位控制给水流量，另以蒸汽流量经2 S滤波后作前馈；三冲量控制是以汽包液位、给水流量和主汽流量构成1个串级加前馈的控制方案，可减轻“假水位”对扰动的不良影响，实现扰动的快速补偿；在受到工艺条件约束和前馈串级控制无法实现的情况下，可采用物质平衡系统，其设计原则是“量出为人”，按汽水转换比矫正后，直接引入主汽流量，可以有效地消
26、除“假水位”对扰动的不良影响，在实际运用中效果相当好，但当平均负荷变化后，参数需重新整定。在氨纶6 锅炉的汽包水位控制中，经反复试验，以单回路加前馈控制效果最好，控制误差达到2 ， 完全满足生产用汽的要求。燃烧控制的基本任务是使燃烧所产生的热量与蒸汽负荷保持平衡，并尽可能保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。采用浙大中控的专家系统，完成了对氨纶6 锅炉燃烧系统的自动控制。为方便操作，将炉排转速上下限、鼓风转速上下限、燃烧周期的设定等参数设置为操作员权限，并引至监控画面。这样当炉况和煤质发生变化时，司炉工可根据实际情况及时修改参数。v采用浙大中控的采用浙大中控的JX300系统，对连云港氨纶的系统，
27、对连云港氨纶的20th链条炉实现了炉况链条炉实现了炉况稳定时的自动控制。该系统实现了以下功能：稳定时的自动控制。该系统实现了以下功能： 温度、压力、流量、液温度、压力、流量、液位的实时监控；位的实时监控； 报表的实时记录、定时打印：报表的实时记录、定时打印： 报警信号的实时显示报警信号的实时显示与记录；与记录； 提供历史数据和历史曲线的查询；提供历史数据和历史曲线的查询； 炉况、煤质发生变化时，炉况、煤质发生变化时， 在监控状态下可实现控制参数的在线修改。该套系统于在监控状态下可实现控制参数的在线修改。该套系统于2002年年12月投入月投入使用，各项指标性能均达到设计要求，运行状况良好。使用，
28、各项指标性能均达到设计要求，运行状况良好。1.6 DCS在硫酸生产和余热发电项目中的应用在硫酸生产和余热发电项目中的应用 v国大黄金冶炼股份有限公司的硫酸生产和余热发电项目于国大黄金冶炼股份有限公司的硫酸生产和余热发电项目于2005年年10月投月投入生产，自动化工程采用浙大中控入生产，自动化工程采用浙大中控JX-300X DCS控制系统。控制系统。JX-300X DCS是浙大中控是浙大中控WebField集散控制系统家族的重要成员，该系统全集散控制系统家族的重要成员，该系统全智能化设计，实现了热冗余和故障自诊断功能。对生产过程实现计算机监智能化设计，实现了热冗余和故障自诊断功能。对生产过程实现
29、计算机监控，具有可靠性高，适用性强等优点，是一套技术成熟、性能稳定、功能控，具有可靠性高，适用性强等优点，是一套技术成熟、性能稳定、功能完善、经济实惠的控制系统。不仅大大提高了硫酸完善、经济实惠的控制系统。不仅大大提高了硫酸生产的效率，节省了大量劳动力，也为生产的正常进行提供了有力保障。硫酸生产及余热发电工艺流程图如图DCS系统结构如图v网络冗余：系统采用双高速冗余工业以太网SCnet 作为其过程控制网络。它直接连接系统的控制站、操作站、工程师站、通讯接口单元等. JX-300X DCS系统SCnet 网络采用双重化冗余结构。在其中任一条通讯线发生故障的情况下，通讯网络仍保持正常的数据传输。系
30、统内部采用SBUS冗余高速数据网络，是主控制卡、数据转发卡等卡件的信息通道，主要功能是扩展I/O机笼单元和机柜。v系统控制功能设计 ：该DCS系统实现了工艺要求的各工段重要测点数据在上位机的实时采集和显示，对现场几十台调节阀和三台变频器的自动控制，和工艺要求的安全生产联锁控制，以及与其他厂家PLC和模块通讯。v管理监控层 ：该DCS控制系统上层共配置了5个操作站，按工段划分，硫酸生产工段三个操作站:一个工程师站（兼操作员站），两个操作员站。其中把工程师站和一个操作员站配置在硫酸生产总控室，另外一个操作员站配置在焙烧工段控制室。余热发电工段两个操作站:一个工程师站（兼操作员站），一个操作员站，两
31、个站都配置在发电控制室。所有操作站监控软件均采用浙大中控实时监控软件包AdvanTrol作为监控平台，且运行独立工程，其中一台退出不会影响其他计算机运行。在工程师站上还安装了AdvanTrol组态软件包，用来对系统进行组态维护。v现场控制站：该DCS控制系统共配置了三个控制站:硫酸生产工段两个控制站，余热发电工段一个控制站。每个控制站的主控制卡、数据转发卡、供电单元及有重要控制回路的I/O卡件都采用1:1冗余配置。v余热发电系统安全保护ETS联锁控制：该联锁控制是整个DCS系统最重要，也是最复杂的联锁控制，实现该联锁的控制，余热发电系统才能安全有序地投入生产，否则后果不堪设想。该联锁的控制原理
32、:首先对工艺要求的条件分别联锁，即对现场仪表采集的数据按照工艺要求的参数（高低限报警）进行设置，利用逻辑关系实现条件联锁。然后利用条件联锁实现报警首出联锁，即发现最先产生报警的参数。最后实现因报警而产生的安全动作联锁。保证整个发电系统的安全。v与其他厂家PLC和模块通讯：浙大中控JX-300X DCS系统通过在通讯网络上挂接通信接口单元（CIU）可实现与PLC等数字设备的连接。在该项目DCS系统中，实现了与SO2风机房GE PLC和循环水工段泓格采集模块I7188XA和M7017的通讯。通讯方式为485总线，协议为MODBUS。 v另外还配置了两台UPS电源:SANTAK 10KVA，15KV
33、A不间断电源。DCS系统所有用电都通过UPS电源供给，在市电停电时，UPS电源仍然能够提供1小时以上的供电，保障DCS系统操作、监控的顺利进行。v该硫酸生产和余热发电DCS自动化系统从2005年10月投入生产以来，运行情况良好，达到了预期目标，充分发挥了DCS控制系统运行可靠，检测灵活，维护方便的优点。系统操作简便、开放性强、性能价格比高。DCS系统的应用大大提高了生产效率，节省了人力，降低了硫酸制造成本，并改善硫酸的质量。实践表明DCS在工业生产中是大有作为的。 加入了一些传统的硫酸生产工艺没有的安全联锁控制是项目的创新点。实现与泓格控制模块7188XA通讯是对浙大中控DCS应用的突破。对硫
34、酸生产和余热发电项目的自动控制系统的成功应用促进了硫酸生产行业向成本科技、效益管理的转变，同时，通过本系统的应用为恶劣环境条件下生产过程自动控制提供了一个良好的实例。1.7中控中控WebField ECS-100控制系统在攀钢控制系统在攀钢新新3号高号高 炉炉TRT全干式除尘中的应用全干式除尘中的应用v攀钢新3高炉TRT装置控制系统工程设计采用浙江中控技术有限公司研制的WebField ECS-100 DCS控制系统进行全面的监视和控制。WebField ECS-100控制系统，是中控在继承JX-300、300X技术的基础上，为适应网络技术的发展，特别是Internet、Web技术的发展，并融
35、合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术，推出的新一代基于网络技术的控制系统。WebField ECS-100控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程控制网络等组成。v在攀钢新3高炉TRT项目中，具体有四部分的控制：散热器控制、BDC筒体控制、排灰控制、透平引煤气控制。四个控制部分全部采用DCS系统控制，共设一个工程师站和三个操作员站，并通过过程控制网SCnet与系统控制站、通讯接口单元等在两个互为冗余的集线器（ HUB ）上直接连接，过程控制网SCnet是在Ethernet基础上开发的网络系统，各节点的通讯接口均采用了专用的以太网控制器，数据传输遵循TCP/IP协议。WebFie
36、ld ECS-100 SCnet网络采用双重化冗余结构，在其中任一条通讯线发生故障的情况下，通讯网络仍保持正常的数据传输; 控制站内部I/O控制总线是SBUS总线， 主控制卡、数据转发卡、I/O卡通过SBUS进行信息交换。SBUS总线分为两层：双重化总线SBUS-S2、SBUS-S1网络。 v为了减少不必要的工作量，提高工作效率，本次在TRTBDC排灰系统控制系统编程中提出两种编程思想：v一种是利用WebField ECS-100功能强大的自定义功能块（DFB）把同一套排灰系统中的各个设备按控制逻辑在LD段落编辑器里进行功能块梯形图编程，这样在成套排灰系统的控制梯形图里就可以直接调用各个设备的
37、自定义功能模块，只需在自定义模块的相应引脚处输入设备各自的信号点，就可以达到控制要求，其他成套排灰系统的控制程序就可以拷贝过去，只修改相对应的信号点就完成另一套排灰系统的编程，可以节省大量的工组量;v另一种也是利用WebField ECS-100功能强大的自定义功能块（ DFB ），与第一种编程思想不同的是把同一个排灰系统中的不同设备再进行归类划分，从而把这些设备分为7种自定义功能模块，这样在成套控制梯形图里也可以直接调用各个自定义功能模块，在成套的排会灰系统控制程序里对相同类型的设备就可以调用相应的自定义功能模块进行编程，同样也是在很大程度上减少了工作量，提高了工作效率。 2 上海新华公司及
38、产品应用案例上海新华公司及产品应用案例2.1上海新华公司简介上海新华公司简介v上海新华控制技术（集团）有限公司是为工业生产过程提供自动化控制系统设计、制造和整合相关产品的高科技企业。公司根据多年来在电力、石油、化工、冶金、造纸、水泥、脱硫、除尘、水处理等自动化控制领域的成功经验，充分利用网络通信、计算机、嵌入式技术、现场总线、组态软件、数据库、多媒体等技术，全面提升分散控制系统的技术水平，不断丰富系统所涵盖的内容，推出了新一代基于网络的智能工业信息化控制系统TiSNet系列： TiSNet-P600、TiSNet-XDC800 新华智能过程控制系统。系统控制功能分散，管理集中，集数据采集、过程
39、控制、信息管理于一体，是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的先进过程控制系统。vTiSNet系列智能过程控制系统以32位CPU组成的新华控制器XCU为核心，采用新华集团公司开发的操作和监控的人机界面软件，灵活配置输入输出I/O模件、人机接口HMI，利用工业以太网实现现场信息采集和系统通讯，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。是适用于各种类型的工业生产过程分散型信息和数据处理系统。 新华TiSNet采用可视化图形组态技术，符合IEC 61131-3国际标准的编程软件。提供常用的现场设备信息及功能块，大大简化组态工作。2.2 新华新华TiSNet-P600系统在系统在XX
40、石化聚石化聚丙烯装置的应用丙烯装置的应用vTiSNet-P600系统的新华控制器XCU、通信网络、现场I/O、HMI站、电源多层面冗余结构，可以确保在关键控制场合使用的可靠性。系统以其高可靠性的硬件设计、内嵌专业化的控制算法、开放式的结构和冗余的以太网通讯网络，构成一个面向整个生产过程的过程控制系统。更适用于中大型生产过程控制的工程项目。TiSNet-P600系统运行OnXDC软件包，包括HMI人机接口站人机界面可视化图形组态软件和图形组态编程软件。OnXDC具有强大的图像生成、显示功能和方便、直观的组态方式。系统提供各种预定义的功能块，提供由用户可自定义新功能块的工具，功能块之间的连线与添加
41、采用拖放方式，“画图及组态，所见即所得”，非常简单、直观。 图形组态编程软件具有丰富的算法，符合IEC61131-3标准的应用指令和控制算法的多种编程方式。提供SAMA图形式的逻辑图，用户直接以软件存盘或打印存档。TiSNet-P600系统基于Web的网络操作功能，能通过网页浏览器查询和调用图像，浏览窗口显示实时信息和数据，实现文件和数据的远程传输。TiSNet-P600系统的虚拟仿真技术，可在PC机上完成控制策略的组态与编程，并对控制策略进行全面真实的仿真。XX石化聚丙烯装置的主体是A、B、C、D 、E、F、G、H8个聚合釜，采用间歇式液相本体法聚合工艺，以液相丙烯为原料，采用CS-1型高效
42、催化剂（Ticl4），以三乙基铝为活化剂，以氢气为聚合物分子量调节剂。液相丙烯经计量进入聚合釜，并将活化剂、催化剂和分子量调节剂按一定比例和顺序加入聚合釜。各物料加完后，开始向聚合釜夹套通热水给釜内物料升温升压，这时釜内温度及压力上升。当温度升至55以上、压力在2.4 MPa左右时釜内开始反应，放出热量。由于反应放出的热量会加剧反应的进行，所以应及时停止加热，打开循环冷却水使釜内温度或压力按一定速度上升，当釜内温度升至73左右、釜压升到3.55 左右MPa左右时进行恒温恒压反应过程。随着反应时间的延长，液相丙烯逐渐减少，聚丙烯颗粒的浓度增加。最后，釜内液相丙烯基本消失，釜内主要是聚丙烯固体颗粒
43、和未反应的气相丙烯，即达到所谓“干锅”状态，釜压下降，此时认为反应结束。其中，升温升压阶段约30 min，恒温恒压阶段为4.5 h左右。结合工艺特点，该控制系统过程可分为3个阶段。升温升压阶段、过渡阶段、恒温恒压阶段。（1）升温升压阶段。目的就是要在适当的时间内，控制热水阀的开度向夹套加水，使温度、压力按照较理想的速率上升，上升太慢影响产量，太快则可能使后期反应过于激烈，难以控制。所以一般都采用位式控制的方式。根据实际特点，在这个阶段中，本系统分两个阶段来控制，压力小于2 .0Mpa时，热水阀开100%，让釜充分升温升压，压力在2-2.4.时热水阀从100%逐渐关至50%，2.4-2.85时保
44、持全关。这样既缩短了升温时间又使后期反应得到一定的缓解。( 2）过渡阶段。过渡阶段是整个控制的难点，控制的目的就是要依据反应的强弱即压力的变化来控制分程冷水阀及内冷控制阀，使压力控制在3.55Mpa左右(因为压力和温度是线性关系)。在这个过程中如果控制不好，有可能超压，引起高压回收，甚至安全阀动作，反之则可能造成“僵釜”。同时还得考虑到由于原料引起反应过弱的情况，所以在设计模糊控制系统的同时，得考虑选用恰当的参数，使压力在3.5Mpa之前时压力能平稳的上升，也就是说，如何克服模糊控制的稳态误差，经过探索，当压力在3.3,3.5时，在速率的-0.1,0.1区间中引入三角sinX函数，对模糊系统的
45、EC项进行修正，而在3.5-3.6Mpa时快速的控制压力。 按照上述要求仿照人工控制的经验，设计出智能的二维模糊控制器，输入变为釜内压力和釜压的变化率，输出变量为冷水阀的开度。模糊控制的任务为：在过渡过程的2.853.6 MPa阶段，用双输入单输出的模糊控制，代替人的手动操作，实现快速平稳过渡。 v通过上述论域，采用OnXDC软件包中的模糊控制功能块，便可以构建一个控制方案，事实证明这种方案是非常有效的，它不但解决了压力超调的问题，也解决了反应强弱的问题。并缩短了反应时间。v（3）PID控制。利用PID控制稳态精度高的特点，在正常反应阶段，采用PID控制方式。在切入恒温恒压时，这时反应可能还比
46、较强，所以单纯PID控制，在这个阶段并不理想。所以引入速率前馈。这也使得系统在较早切入恒温系统得到保障。从而使得系统能较快的向着设定的目标值靠近。同时又能作出快速的响应。达到更好的控制精度。采用本系统，运行人员在自动投料结束后，只要操作启动升温按钮，程序会全程控制热水阀、冷水阀、内冷阀，无需手动干预，直到出料。以前一个人操作一个釜都忙不过来，采用自动后，一个人可以很轻松操作4个釜。2.3上海市轨道交通上海市轨道交通X号线、号线、XX公共交通配套工程公共交通配套工程 v1）变电所综合自动化系统变电所综合自动化系统v上海地铁X号线的变电所综合自动化系统采用成熟、可靠、先进、开放和质量稳定的产品新华
47、轨道交通变电所综合自动化系统（XISCS-SAS）。XISCS-SAS轨道交通变电所综合自动化系统由变电所管理层、网络通信层、间隔设备层以及各种保护装置组成。XISCS-SAS配置友好的人机界面MMI，实时显示电气设备的主接线，电气量，能够针对保护事件、开关动作等，通过声光方式报警，并作好报警信息记录，能够就地执行各级开关的遥控操作。系统实现对全线上述各类变电所的供电设备进行监视控制、数据采集以及对接触网电动开关设备的运行状态监视控制，以及实现与车站ISCS的双向网络数据通讯接口，负责全线牵引及电力供电系统的运行管理、正常检修及事故抢修的调度指挥，以确保整个供电系统及设备安全、可靠地运行。v（
48、2）电力监控系统电力监控系统v上海地铁X号线控制中心主站系统采用的新华轨道交通电力监控系统（XISCS-PSCADA）是新华公司电力自动化系统系列产品中的轨道交通电力调度自动化系统。该产品由新华公司自主开发。产品吸取了新华公司十多年来在电站自动控制和电网自动化领域积累的丰富建设经验，采用了先进成熟的核心实时监控处理平台系统。该平台系统经过长期实际运行证明具有极高的实时性、可靠性、和全自动控制严密性，特别适用于对自动化程度要求日益增高的各类输配电网监控自动化应用。 v上海轨道交通X号线电力监控系统主站由局域网络及主备服务器、主备调度员工作站、数据文档工作站、电能管理工作站、维护工作站、大屏幕工作
49、站、主备通信设备、打印机等设备构成。主备服务器用于调度系统整个网络的数据管理服务器，作为网络内其它计算机的共享资源。打印机为三台打印机，分别用于事件记录打印、报表及画面打印和程序打印。位于控制中心的主站监控系统，通过通信通道将设置在各个变电所内的综合自动化子系统和车辆段供电车间的复示系统联系起来，构成整个轨道交通电力监控系统。2.4新华新华TiSNet-XDC800 DCS系统在系统在XX纸纸业蒸发工段的应用业蒸发工段的应用vTiSNet-XDC800为第四代DCS（第四代DCS的体系结构主要分为四层结构：现场仪表层、控制装置单元层、工厂（车间）层和企业管理层。），TiSNet-XDC800不
50、但是一个以控制功能为主的控制系统，而且也是一个具有信息管理功能的综合平台。 XX纸业蒸发系统配置了两个TiSNet-XDC800控制柜，两台操作员站和一台工程师站，AB双控制网结构。 蒸发工段的控制目标是稳定浓黑液的浓度和降低蒸汽的消耗。影响浓黑液浓度的主要因素是进效黑液的浓度和流量以及蒸发设备各效的总有效压差。稳定有效差压首先要稳定进第效的新鲜蒸汽的压力和末效的二次蒸汽的真空度。 v蒸汽介质：蒸汽压力指示控制及联锁（单回路PID调节） 蒸发的加热原件不能受蒸汽的冲击，因此蒸汽控制阀需加斜坡控制，以保证蒸汽缓慢进入加热元件。当效黑液达到低低液位时，关闭蒸汽控制阀。因为黑液过低会造成的加热元件断
