64化霍2013年第3期淺談PKS系統(tǒng)在神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目熱電站的應(yīng)用岳洪霞朱天宇(中國(guó)神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司)摘要:簡(jiǎn)單介紹了神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目熱電站應(yīng)用的霍尼韋爾公司的DCS作為生產(chǎn)過(guò)程集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),DCS系統(tǒng)的配置原則和方式以及各系統(tǒng)間的集成。另外還簡(jiǎn)單介紹了ⅨKS系統(tǒng)與第三方設(shè)備通訊的應(yīng)用等關(guān)鍵詞:控制系統(tǒng);冗余結(jié)構(gòu);交換機(jī);PKS系統(tǒng)1、引言進(jìn)行監(jiān)視。2)配置1對(duì) CISCO3750交換機(jī),與全廠(chǎng)生產(chǎn)管理調(diào)神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目熱電站為煤制烯烴生產(chǎn)提供熱動(dòng)力度中心(PMCC)進(jìn)行連接,負(fù)責(zé)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳。在每套PKS系源。熱電站采用3臺(tái)480h高壓煤粉鍋爐為空分裝置提供統(tǒng)中,服務(wù)器都可以選擇冗余配置,有效存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)信息,基于9.8MPa以及化工裝置4.2MPa蒸汽動(dòng)力源,兩臺(tái)抽凝式50MW操作站有多種類(lèi)型可以選擇,FEX、 CONSOLE、 Console汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,采用中壓抽汽的方式產(chǎn)生42MPa中壓蒸汽, Extension站,而FTE容錯(cuò)以太網(wǎng)可通過(guò)冗余交換機(jī)與C300控提供化工透平動(dòng)力的同時(shí),還能提供工廠(chǎng)部分電力供應(yīng)?；瘜W(xué)水制器,操作站,服務(wù)器,第三方設(shè)備及其它PC連接,避免了因單處理單元負(fù)責(zé)除鹽水制作和對(duì)空分裝置返回的空冷冷凝水進(jìn)行點(diǎn)故障而引起的系統(tǒng)癱瘓,大大提高了系統(tǒng)性能。FLEX型操作處理,煙氣脫硫單元為兩套濕法石灰石一石膏煙氣脫硫系統(tǒng)。站和 CONSOLE型操作員站的區(qū)別在于, CONSOLE型操作員站卸儲(chǔ)煤裝置承擔(dān)化工裝置和熱電站原料煤和燃料煤倛應(yīng),卸煤當(dāng)主從服務(wù)器全部脫網(wǎng)后,仍可以通過(guò)PKS主控制器繼續(xù)讀取釆用雙線(xiàn)雙翻工藝,儲(chǔ)煤方式為筒倉(cāng)儲(chǔ)煤。卸儲(chǔ)煤、化學(xué)水、鍋爐當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)和操作設(shè)備汽機(jī)公用系統(tǒng)、除灰和脫硫的主控制系統(tǒng)為集散控制系統(tǒng)2.1.3PKS系統(tǒng)硬件設(shè)備構(gòu)成框架(DCS),采用的是霍尼韋爾公司( Honeywell)的PKS系統(tǒng)。本文重點(diǎn)介紹 Honeywell公司的PKS系統(tǒng)在熱電站項(xiàng)目中的應(yīng)用情況2、系統(tǒng)介紹及硬件組成2.1系統(tǒng)構(gòu)成PKS( Process Knowledge System)是過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)PKS控制系統(tǒng)是 Honeywell在2002年6月推出的新的中型控制系統(tǒng)。它集合了 Plantscape系統(tǒng)組態(tài)方便的特點(diǎn),又集合了TPS望F控制系統(tǒng)硬件上的優(yōu)點(diǎn)而推出的一款全新的DCS控制系統(tǒng)。本場(chǎng)備項(xiàng)目按控制方式分類(lèi)采用聯(lián)合控制室(UCR)和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室圖Ks樂(lè)紙硬件設(shè)備構(gòu)混抱型(FRR)結(jié)合的配置方式。原則上生產(chǎn)裝置的DCS控制系統(tǒng)的操說(shuō)明:為了更加直觀的介紹PKS系統(tǒng)的框架構(gòu)成。圖1所作站設(shè)置在相應(yīng)的聯(lián)合控制室,控制站設(shè)置在相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜示為典型的PKS系統(tǒng)硬件設(shè)備構(gòu)成框架圖其中,熱電站所有項(xiàng)室,所有現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)傳到現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室,再?gòu)默F(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室傳到聯(lián)目的二層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)全部采用 Cisco2960,冗余配置;在聯(lián)合機(jī)合控制室,從現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室到聯(lián)合控制室的信號(hào)采用雙冗余光纜柜間內(nèi)設(shè)置一套GPS時(shí)鐘源,以接入DCS網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供系統(tǒng)基準(zhǔn)連接。在聯(lián)合控制室進(jìn)行全部的控制、監(jiān)測(cè)、報(bào)警及報(bào)表等操時(shí)鐘,其他PKS系統(tǒng)通過(guò)DSA結(jié)構(gòu)的FTE網(wǎng)絡(luò),其他PKS系統(tǒng)作也以網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘為基準(zhǔn)源,使得保證整個(gè)PKS系統(tǒng)時(shí)鐘同步,便于2.1.1現(xiàn)場(chǎng)FRR單套DCS系統(tǒng)的配置方式事件記錄和操作記錄等的査詢(xún)準(zhǔn)確性;打印機(jī)作為系統(tǒng)的第三針對(duì)脫硫、化學(xué)水、卸儲(chǔ)煤、主機(jī)爐等現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室裝置,DCS方設(shè)備,作為網(wǎng)絡(luò)打印機(jī),可在任意操作站或工程師站打印報(bào)表系統(tǒng)均按下列原則進(jìn)行配置:1)系統(tǒng)的所有機(jī)柜均安裝在現(xiàn)場(chǎng)或歷史趨勢(shì)操作記錄等信息;工程師站和操作員站采用DELL機(jī)柜室,另外在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)設(shè)有工程師站、開(kāi)停工用的操作T5400圖形工作站,性能穩(wěn)定可靠,操作畫(huà)面清晰,通過(guò)增加站。2)通過(guò)配置OPC服務(wù)器或串口服務(wù)器,與裝置的其它控制系PC-E雙口單網(wǎng)卡,與冗余交換機(jī)構(gòu)成FE容錯(cuò)以太網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)統(tǒng)(如卸儲(chǔ)煤的翻車(chē)機(jī)PC、機(jī)組DEH等)進(jìn)行通訊,將數(shù)據(jù)采庫(kù)服務(wù)器為 DELL E2950,采用RAI5磁盤(pán)陣列模式,保證了數(shù)集進(jìn)DCS系統(tǒng)后,統(tǒng)一上傳至聯(lián)合控制室,以及全廠(chǎng)生產(chǎn)管理調(diào)據(jù)的可靠性,任何一塊兒硬盤(pán)故障都不會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)的損壞;串口度中心(PMCC)。服務(wù)器又可以成為終端服務(wù)器,這里采用MOXA公司的N2.1.2聯(lián)合控制室UCR1系統(tǒng)的控制站的配置PORT5630串口服務(wù)器,第三方設(shè)備通過(guò)它可很好地與PKS系聯(lián)合控制室主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)裝置的日常監(jiān)控、操作,以及統(tǒng)接入;冗余控制防火墻 Control Firewall的 Uplink口與冗余交作為生產(chǎn)中心的調(diào)度室,負(fù)責(zé)對(duì)所轄裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中換機(jī)分別連接,這樣就實(shí)現(xiàn)了PKS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的冗余構(gòu)成處理、顯示,用于調(diào)度人員協(xié)調(diào)、指揮生產(chǎn)。因此聯(lián)合控制室DCS2.2部分硬中國(guó)煤化工系統(tǒng)的配置方式如下:1)配置2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,通過(guò)DSA組2.21C300CNMHG計(jì)師采用新穎的態(tài),將各裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都集中過(guò)來(lái),配置2臺(tái)調(diào)度員操作站立式設(shè)計(jì),有效節(jié)省了機(jī)相內(nèi)空間。它包括控制器硬件和控制軟(值班長(zhǎng)站),連接到這臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,負(fù)責(zé)對(duì)中心的所有裝置件CEE(控制執(zhí)行環(huán)境),支持組態(tài),下載,以及各功能模塊的執(zhí)技術(shù)創(chuàng)新行。每套控制器最多支持64個(gè) 1/0 Units,每個(gè)控制器有兩個(gè)3、結(jié)束語(yǔ)lOLINK接口,可以連接C系列O卡件或PMIO卡件。O卡件DCS系統(tǒng)是全廠(chǎng)生產(chǎn)控制的中心,PKS控制系統(tǒng)強(qiáng)大的功模擬量輸亼(AⅠ)模擬量輸岀(AO卡都有16位模擬量通道,支持能模塊和其優(yōu)越性能保證了熱電站項(xiàng)目的運(yùn)行平穩(wěn)高效。由于冗余,支持HART協(xié)議通訊。數(shù)字輸入卡(DⅠ)有32位數(shù)字量通該系統(tǒng)的開(kāi)放性、靈活性、易操作性等優(yōu)越性能,能夠根據(jù)生產(chǎn)道,兩種模件類(lèi)型分為24V直流輸入和100V/120V125V240V需要自主的進(jìn)行一些過(guò)程點(diǎn)的組態(tài)修改,如一些控制方案的增交流輸入兩種,支持冗氽。數(shù)字輸出卡(DO)為32通道輸出,分為改、聯(lián)鎖關(guān)系的變動(dòng),都能夠在不影響正常生產(chǎn)的前提下在線(xiàn)修觸點(diǎn)輸出和繼電器輸出,支持?jǐn)U展改并下裝。并且因其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)使系統(tǒng)可以與第三方設(shè)備進(jìn)行2.2.2第三方通訊 SCADA點(diǎn)與PKS系統(tǒng)的連接:由于鍋爐通訊,保證了生產(chǎn)工藝更加完善,安全的進(jìn)行。最為國(guó)內(nèi)外知名過(guò)熱器及爐膛壁溫等一些設(shè)備需要監(jiān)測(cè)的溫度點(diǎn)較多,而且較的DCS廠(chǎng)商, Honeywell公司的PKS系統(tǒng)是一套值得用戶(hù)信賴(lài)的為密集,考慮到這些溫度點(diǎn)對(duì)工藝過(guò)程參數(shù)的重要性以及補(bǔ)償DCS集散控制系統(tǒng)。導(dǎo)線(xiàn)電纜鋪設(shè)和DCS溫度采集卡件成本等方面的考慮,這些溫參考文獻(xiàn)度點(diǎn)沒(méi)有采用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)由現(xiàn)場(chǎng)到電子間溫度采集卡件的接線(xiàn)方l姜秀英、李駪、張翠宣.過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)[M.化學(xué)工業(yè)式,而是采用了現(xiàn)場(chǎng)溫度元件接入多組溫度智能前端發(fā)送器,通出版社.2007過(guò)通訊電纜將智能前端發(fā)送器與在電子間內(nèi)安裝的溫度智能終2]王慧計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(第3版川M]化學(xué)工業(yè)出版社,2011端接收器,并行連接,配對(duì)使用,再由溫度智能終端接收器通過(guò)作者簡(jiǎn)介:朱天宇(1985-),男,助理工程師,2008年畢業(yè)RS485方式與MOXA的串口服務(wù)器相連,經(jīng)串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換后于大連民族學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè),現(xiàn)供職于中國(guó)神華煤制油接人PKS系統(tǒng)的 Cisco2960交換機(jī)。因?yàn)镻KS系統(tǒng)很好的兼容化工有限公司包頭煤化工分公司機(jī)電儀中心儀表專(zhuān)業(yè)第三方設(shè)備,使得第三方設(shè)備通過(guò) Quick Build軟件的組態(tài),很容岳洪霞(1984-),女,助理工程師,2008年畢業(yè)于遼寧石油易的將這些溫度點(diǎn)數(shù)據(jù)讀取進(jìn)來(lái),從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本以及方化工大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),現(xiàn)供職于中國(guó)神華煤制油化工有限公司便維護(hù)等的諸多好處。在本項(xiàng)目中,溫度智能轉(zhuǎn)換采用的是MTL包頭煤化工分公司機(jī)電儀中心儀表專(zhuān)業(yè)公司的838系列智能轉(zhuǎn)化器(上接第63頁(yè)層,直到混凝土表面的碎石露出三分之一的高度時(shí),還能保證混行清除處理。凝土不會(huì)在這一過(guò)程中被沖散。而在澆筑上一層的混凝土之前,(2)在實(shí)際的基床拋石施工過(guò)程中,必須考慮風(fēng)、水流以及水必須先要用淡水把混凝土接茬面進(jìn)行充分的濕潤(rùn),達(dá)到“飽和面位對(duì)拋石位置所產(chǎn)生的影響,一般通過(guò)典型的施工可以獲得施干"的標(biāo)準(zhǔn),得以讓新舊混凝土充分結(jié)合。工參數(shù),這個(gè)參數(shù)能夠指導(dǎo)往后的施工進(jìn)程3.2基槽開(kāi)挖的質(zhì)量控制方式(3)進(jìn)行基床夯實(shí)施工之前必須對(duì)拋石基床進(jìn)行適當(dāng)整平(1)作為碼頭工程最為基本的一個(gè)結(jié)構(gòu),基槽開(kāi)挖的質(zhì)量高各段的高度差最好不要超過(guò)300m低直接影響到碼頭的穩(wěn)定性以及耐久性,所以,基槽的開(kāi)挖必須4沉箱安放的質(zhì)量控制方式嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定挖到一定深度與寬度。而當(dāng)基槽的開(kāi)挖(1)沉箱在安放之前必須要對(duì)所有的沉箱都進(jìn)行內(nèi)外觀嚴(yán)格深度與面積都很大的時(shí)候,則應(yīng)該采用分層分條開(kāi)挖的方法進(jìn)的檢查。尤為重要的是,對(duì)進(jìn)水閥門(mén)要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,因?yàn)殚y行基槽開(kāi)挖,至于分層的厚度則要按照施工土質(zhì)以及所選的開(kāi)門(mén)通常會(huì)出現(xiàn)失靈或者漏水的情況,一旦出現(xiàn)這樣的情況將會(huì)挖方式來(lái)決定導(dǎo)致沉箱的浮游穩(wěn)定性降低。2)基槽開(kāi)挖到所設(shè)計(jì)的深度之后,應(yīng)該及時(shí)核對(duì)土質(zhì)質(zhì)量(2)沉箱安放之后,必須應(yīng)該盡快組織沉箱內(nèi)部的拋填,防止旦發(fā)現(xiàn)土質(zhì)跟設(shè)計(jì)的要求不相符合,則應(yīng)立刻報(bào)告,盡快尋求風(fēng)浪作用對(duì)沉箱的位移產(chǎn)生一定的影響。解決的方法。3.5后方棱體拋填的質(zhì)量控制方式(3)在大型重力式沉箱碼頭基槽開(kāi)挖的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)(1)在進(jìn)行后方棱體拋填之前必須確定沉箱的沉降已經(jīng)基本基槽回淤的情況。有相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定:由于港池淤泥很容易就上趨于穩(wěn)定,在此基礎(chǔ)上,還必須先要檢査基床跟岸坡有沒(méi)有出會(huì)回流到基槽里面,所以必須要求港池標(biāo)高要高于基槽標(biāo)高。于現(xiàn)淤積和塌坡的情況。是,要求在大型重力式沉箱碼頭施工的全過(guò)程中,必須充分考慮2)拋填必須要根據(jù)按照實(shí)際的沉降位移數(shù)據(jù)來(lái)組織施工。港池施工與基槽施工的平行性。若施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安排平行施工4.結(jié)束語(yǔ)則要在基槽開(kāi)挖的時(shí)候嚴(yán)格控制好基槽與港池之間的邊坡,還大型重力式沉箱碼頭施工過(guò)程中很容易引發(fā)一些施工質(zhì)量要避免基槽的外圍出現(xiàn)淤泥的擾動(dòng)。最后,在每一段基槽開(kāi)挖施問(wèn)題,一旦問(wèn)題出現(xiàn),施工技術(shù)人員必須嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待,并且在工以后,還應(yīng)及時(shí)組織驗(yàn)收以及拋填工作,防止回淤速度較快從此前提下采取有效措施積極進(jìn)行工程搶救,不能把問(wèn)題置之不而影響基床的拋石理。為了能夠進(jìn)一步提高大型重力式沉箱碼頭的施工質(zhì)量,施工多(4)基槽邊坡的坡度控制會(huì)對(duì)基槽形成的斷面、基床拋石的技術(shù)人員必須從實(shí)際出發(fā),每一個(gè)施工的基礎(chǔ)步驟都不容忽視,斷面和棱體回填以后其邊坡的穩(wěn)定程度造成一個(gè)很大的影響嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān),唯有這樣方能在整個(gè)工程中獲得最大的社會(huì)以,邊坡開(kāi)挖依照施工前所設(shè)計(jì)的坡度、施工的重要收益及經(jīng)濟(jì)收益。原則“下超上欠,超欠平衡”和臺(tái)階式開(kāi)挖方法結(jié)合進(jìn)行開(kāi)挖參考文獻(xiàn):3.3基床拋石、夯實(shí)的質(zhì)量控制方式]馬常增YH巖中國(guó)煤化工輩中的質(zhì)量控制(1)進(jìn)行基床拋石施工之前必須要檢查好基床的尺寸,確定施工技術(shù).2005NMHG基床的尺寸是否有所改動(dòng)。一旦發(fā)現(xiàn)基床的尺寸發(fā)生較為明J八大以訐與施工規(guī)范的改動(dòng),則應(yīng)該馬上進(jìn)行處理。若基槽底部的回淤沉積物含水率「3]李運(yùn)時(shí),劉盛武,丁志軍.大批量沒(méi)頂沉箱安裝施工不高于150%且回淤沉積物的弧度大于300mm時(shí),應(yīng)該立刻進(jìn)20048