畢業(yè)設(shè)計(jì)--甲醛生產(chǎn)的dcs設(shè)計(jì)

1、<p>　　學(xué)號(hào)： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　甲醛生產(chǎn)的DCS設(shè)計(jì)</p><p>　　The distributed control system for formaldehyde's production</p><p>　　學(xué)院

2、 電信 專業(yè) 自動(dòng)化 班級(jí) 09-1 </p><p>　　學(xué)生 *** 指導(dǎo)教師（職稱） **** </p><p>　　完成時(shí)間 2013 年 3 月 25 日至 2013 年 6 月 6 日</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 甲醛

3、生產(chǎn)DCS設(shè)計(jì) </p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作自 2013 年 3月 25日起至 2012年 6月 25 日止</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn) </p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求

4、 設(shè)計(jì)要求完成如下內(nèi)容： </p><p>　　1、學(xué)習(xí)AdvanTrol-Pro軟件，掌握各軟件的使用方法以及控制系統(tǒng)的組態(tài)工作流程。

5、 </p><p>　　2、了解甲醛生產(chǎn)的工藝流程，完成吸收工段控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，前期包括：系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、配置情況、卡件布置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)數(shù)清單、數(shù)據(jù)分組、系統(tǒng)控制方案的選擇、監(jiān)控畫面、報(bào)表內(nèi)容等。 </p><p>　　3、對(duì)甲醛生產(chǎn)控制系

6、統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)、軟件組態(tài)設(shè)計(jì)、流程圖畫面設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)監(jiān)控的設(shè)計(jì)（報(bào)警畫面、總貌畫面、分組畫面、調(diào)整畫面、趨勢(shì)畫面）。 </p><p>　　4、對(duì)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行工藝現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控軟件的模擬仿真。

7、 </p><p>　　5、按規(guī)范要求寫出論文說(shuō)明書； 6、做出PPT文檔進(jìn)行論文答辯。

8、 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題以甲醛生產(chǎn)的控制系統(tǒng)為對(duì)象，運(yùn)用浙大中控設(shè)計(jì)的AdvanTrol-Pro軟件對(duì)其進(jìn)行DCS設(shè)計(jì)。文章介紹了集散控制系統(tǒng)

9、的基本結(jié)構(gòu)和甲醛生產(chǎn)的工藝過(guò)程，分析了甲醛生產(chǎn)工藝過(guò)程的特點(diǎn)及具體要求，并提出了相應(yīng)的控制方案；針對(duì)甲醛生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)傳感器以及輸入設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)，確定出甲醛生產(chǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)數(shù)清單、卡件布置等,并根據(jù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足的各項(xiàng)功能要求，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集，上下位機(jī)通訊及上位機(jī)管理子系統(tǒng)。完成的DCS設(shè)計(jì)包括硬件組態(tài)、軟件組態(tài)，其中有流程圖畫面和實(shí)時(shí)監(jiān)控的設(shè)計(jì)，最后是對(duì)工藝現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控軟件系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，仿真結(jié)

10、果顯示所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)畫面真實(shí)、動(dòng)態(tài)效果好，基本能滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：甲醛 DCS 控制系統(tǒng) AdvanTrol-Pro軟件 組態(tài)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This topic takes the control system of formaldehyde’s produc

11、tion as the object, using the AdvanTrol-Pro software , designed by the SUPCON ,to design the DCS. This paper introduces the basic structure of the distributed control system and the production process of formaldehyde . I

12、t analyzes the characteristics and specific requirement of the process and proposed the corresponding control plan . For the characteristics of each sensor in the production filed of formaldehyde and the input data commu

13、</p><p>　　KEYWORDS: formaldehyde DCS AdvanTrol-Pro the control system configuration</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRA

14、CTII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)DCS應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向1</p><p>　　1.1.1技術(shù)發(fā)展2</p><p>　　1.1.2市場(chǎng)規(guī)模2</p&

15、gt;<p>　　1.1.3市場(chǎng)份額2</p><p>　　1.2我國(guó)甲醛行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢(shì)3</p><p>　　1.2.1現(xiàn)狀和特點(diǎn)3</p><p>　　1.3 本章小結(jié)5</p><p>　　第二章DCS系統(tǒng)介紹以及甲醛生產(chǎn)的工藝要求6</p><p>　　2.1 DCS系統(tǒng)介紹6<

16、/p><p>　　2.2 JX-300 XP DCS系統(tǒng)介紹7</p><p>　　2.2.1 硬件介紹7</p><p>　　2.2.2 系統(tǒng)軟件介紹8</p><p>　　2.2.3 軟件功能介紹10</p><p>　　2.3 甲醛生產(chǎn)工藝要求12</p><p>　　2.3.1甲醛

17、生產(chǎn)過(guò)程12</p><p>　　第三章 系統(tǒng)配置及組態(tài)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1硬件配置要求14</p><p>　　3.1.1測(cè)點(diǎn)清單14</p><p>　　3.1.2 卡件選擇與統(tǒng)計(jì)16</p><p>　　3.1.4信號(hào)點(diǎn)分配18</p><p>　　3.2用戶管

18、理要求19</p><p>　　3.3組態(tài)要求19</p><p>　　3.3.1控制方案19</p><p>　　3.3.2 控制站及操作站配置20</p><p>　　第四章 監(jiān)控畫面要求21</p><p>　　4.1操作小組配置要求21</p><p>　　4.1.1吸收操作

19、小組設(shè)置要求21</p><p>　　4.1.2蒸發(fā)氧化操作小組設(shè)置要求25</p><p>　　4.1.3工程師組操作小組的設(shè)置要求26</p><p>　　第五章 組態(tài)及系統(tǒng)仿真27</p><p>　　5.1軟件組態(tài)界面及效果27</p><p>　　5.1.1用戶授權(quán)管理27</p>

20、<p>　　5.1.2控制站及控制回路組態(tài)28</p><p>　　5.1.3操作小組組態(tài)28</p><p>　　5.1.4報(bào)表組態(tài)29</p><p>　　5.1.5二次計(jì)算30</p><p>　　5.2系統(tǒng)仿真效果31</p><p>　　5.2.1系統(tǒng)總貌31</p>&l

21、t;p>　　5.2.2數(shù)據(jù)一覽畫面32</p><p>　　5.2.3報(bào)警一覽32</p><p>　　5.2.4分組控制33</p><p>　　5.3 本章小結(jié)34</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)35</b></p><p><b>　　致謝36</b&g

22、t;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　甲醛是重要的有機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于樹(shù)脂合成、工程塑料聚甲醛、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等行業(yè)。含甲醛36%-55%的水溶液，商品名為福爾馬林，主要用于生產(chǎn)聚甲醛、酚醛、樹(shù)脂、烏洛托品、季戊四醇、合成橡膠、

23、粘膠劑等產(chǎn)品，在農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥部門也可以用于生產(chǎn)殺毒劑或消毒劑。目前國(guó)內(nèi)的甲醛行業(yè)受建材需求較強(qiáng)的帶動(dòng)，生產(chǎn)勢(shì)頭較好；而農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面對(duì)甲醛的需求也十分穩(wěn)健，從而使得甲醛具有較好的市場(chǎng)需求面。為提高甲醛產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力，降低成本，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全性，很多國(guó)內(nèi)廠家對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)控制提出了更高的要求。</p><p>　　現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)被認(rèn)為是發(fā)展最快的兩個(gè)分支，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是這兩個(gè)分支相

24、結(jié)合的產(chǎn)物，它是工業(yè)自動(dòng)化的重要支柱。隨著自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)的技術(shù)水平不斷提升，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提高自動(dòng)化程度，來(lái)節(jié)能降耗，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是當(dāng)今流程工業(yè)發(fā)展的方向。在甲醛的生產(chǎn)中，采用先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)進(jìn)行全程監(jiān)控，使之脫離傳統(tǒng)的手工操作模式，提高生產(chǎn)的技術(shù)水平。</p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)DCS應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　上世紀(jì)70年

25、代，由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)裝置迅速向大型化方向發(fā)展，尤其是石油煉制、冶金、化工、建材、電力等行業(yè)，這些行業(yè)生產(chǎn)裝置的大型化能夠帶來(lái)明顯的好處，如生產(chǎn)效率提高、原料消耗減少、勞動(dòng)力成本降低等。生產(chǎn)設(shè)施的大型化要求設(shè)備之間具有更好的協(xié)調(diào)性，而且停機(jī)將帶來(lái)更大的損失。因此用戶迫切希望能夠有一種產(chǎn)品或者系統(tǒng)能夠解決生產(chǎn)設(shè)施大型化和連續(xù)化所面臨的控制問(wèn)題。與此同時(shí)，在20世紀(jì)70年代中期，大規(guī)模集成電路取得突破性的發(fā)展，8位微處理器得到了廣泛的

26、運(yùn)用，使自動(dòng)化儀表工業(yè)發(fā)生巨大的變化，現(xiàn)代意義上的DCS也應(yīng)運(yùn)而生，1975年Honeywell推出了第一個(gè)DCS產(chǎn)品。中國(guó)使用DCS始于1981年，當(dāng)時(shí)吉化公司化肥廠在合成氨裝置中引進(jìn)了Yokogawa的產(chǎn)品，表現(xiàn)出良好的控制性能和可靠性。隨后中國(guó)引進(jìn)的30套大化肥項(xiàng)目和大型煉油項(xiàng)目都采用了DCS控制系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)設(shè)施的效率和產(chǎn)品質(zhì)量的連續(xù)性，并且物耗和能耗也有不同程度的降低。DCS產(chǎn)品在石油和化工行業(yè)的成功應(yīng)用也促進(jìn)了其他行業(yè)控制

27、系統(tǒng)的發(fā)展，在隨后的幾年，冶金、建材、電力、輕工等行業(yè)的新建項(xiàng)目中也陸續(xù)使用了DCS產(chǎn)品，并成為這些行業(yè)的主</p><p><b>　　1.1.1技術(shù)發(fā)展</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展，現(xiàn)代的DCS產(chǎn)品與最初的產(chǎn)品相比在速度、可靠性、功能、通訊等方面取得了巨大的進(jìn)步。</p><p>　　1、功能領(lǐng)域的擴(kuò)展：從功能上現(xiàn)在的DC

28、S已經(jīng)不再局限于控制層，而是增加了更多的管理層功能，向上提供企業(yè)管理系統(tǒng)接口。與此同時(shí)，DCS向下不在局限于主工藝裝置系統(tǒng)的控制，而是將更多的輔助系統(tǒng)納入到整個(gè)控制系統(tǒng)。</p><p>　　2、硬件技術(shù)的發(fā)展：隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，DCS系統(tǒng)的硬件可靠性進(jìn)一步增加，在系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大的情況下，硬件的平均故障間隔時(shí)間（MTBF）也保持在100,000小時(shí)以上。現(xiàn)在的DCS控制站普遍采用32位處理器及多處理器技術(shù)，在

29、最新的產(chǎn)品上已經(jīng)開(kāi)始使用64位處理器，相比初期DCS控制站的8位處理器，運(yùn)算速度得到大幅度的提升。</p><p>　　3、先進(jìn)通訊技術(shù)的應(yīng)用：從通訊上看，目前現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)普遍運(yùn)用，在最近的幾個(gè)大型石化項(xiàng)目中都使用了現(xiàn)場(chǎng)總線。[2]</p><p><b>　　1.1.2市場(chǎng)規(guī)模</b></p><p>　　中國(guó)龐大而成體系的流程工業(yè)形成了過(guò)程

30、控制系統(tǒng)的市場(chǎng)基礎(chǔ)，而其中電力、石化、化工、建材、造紙、市政、冶金的大幅度投資與增長(zhǎng)，更形成了每年超過(guò)50億元（2004）的DCS市場(chǎng)規(guī)模。同時(shí)，市場(chǎng)的行業(yè)分布也與這些主要行業(yè)的投資情況息息相關(guān)。譬如，近年的能源短缺和隨之而來(lái)的電力投資熱潮，使得電力行業(yè)的DCS需求達(dá)到18億元，占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)三分之一強(qiáng)的份額，超過(guò)了石化和化工這些傳統(tǒng)的DCS應(yīng)用的強(qiáng)勢(shì)行業(yè)。</p><p><b>　　1.1.3市場(chǎng)份額

31、</b></p><p>　　DCS是一個(gè)技術(shù)含量高，需要長(zhǎng)期培養(yǎng)的市場(chǎng)，因此，市場(chǎng)格局在近年沒(méi)有大的變化，沒(méi)有新的有影響力的廠商進(jìn)入和退出，排名靠前的仍然是在業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的強(qiáng)者，只是由于行業(yè)發(fā)展速度的不平衡，不同行業(yè)側(cè)重的公司的排名會(huì)產(chǎn)生一些小的變化。由于DCS定制性很強(qiáng)，與客戶的工藝結(jié)合密切。很多人認(rèn)為DCS是一種“服務(wù)”而不是“產(chǎn)品”。在DCS市場(chǎng)中，方案的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成能力、培訓(xùn)、售后服務(wù)是客戶考

32、察的重點(diǎn)，不像PLC市場(chǎng)，用戶只看產(chǎn)品本身的性能和質(zhì)量就可以了?！败洝奔闹匾詫?dǎo)致了這個(gè)行業(yè)份額分布的一些重要特征。</p><p>　　1、行業(yè)性：對(duì)用戶行業(yè)的理解直接決定了DCS方案的適用性。這使得DCS供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品會(huì)更適用于某些行業(yè)，而不是全部，從而導(dǎo)致DCS供應(yīng)商一般會(huì)有一個(gè)或者數(shù)個(gè)較強(qiáng)的行業(yè)，同時(shí)在一些行業(yè)里卻很難有突破。例如：Honeywell是DCS最大的行業(yè)市場(chǎng)油氣加工行業(yè)的強(qiáng)者，其在油氣

33、開(kāi)采、運(yùn)輸、冶煉乃至下游的化工都有較大的份額和影響力；ABB由于其電力行業(yè)的整體能力，使得其在電力行業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位，此外，造紙也是ABB的強(qiáng)項(xiàng)；橫河在化工行業(yè)；Emerson在石化；中控在化工；新華在電力；和利時(shí)在電力、交通等等。以上列舉了主要供應(yīng)商的一些強(qiáng)勢(shì)行業(yè)，實(shí)際上較大的供應(yīng)商都在謀求在熱點(diǎn)投資行業(yè)或者新興行業(yè)的突破，因此，也并不能把行業(yè)性作為描述供應(yīng)商的一個(gè)嚴(yán)格限制。</p><p>　　2、較強(qiáng)的本土供

34、應(yīng)商力量：與PLC、變頻器等自動(dòng)化產(chǎn)品不同，DCS市場(chǎng)中，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商占據(jù)了相當(dāng)多的份額。這一點(diǎn)也是與剛才提到的DCS特點(diǎn)所分不開(kāi)的。定制性、跟客戶的緊密溝通、培訓(xùn)、售后服務(wù)這些都是本土企業(yè)的強(qiáng)項(xiàng)。這使得國(guó)內(nèi)興起了以Hollysys、Supcon、Xinhua這樣的企業(yè)。但其業(yè)務(wù)主體在中低端市場(chǎng)，跟國(guó)外主流廠商的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)并不明顯。[3]</p><p>　　1.2我國(guó)甲醛行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢(shì)</p><

35、;p>　　甲醛是甲醇最主要的下游產(chǎn)品之一，其消費(fèi)量占比達(dá)到27％，在甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)首位。一般來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)每噸甲醛需消耗甲醇0.45噸左右。2011年以來(lái)甲醛價(jià)格走勢(shì)總體與甲醇保持一致，兩者聯(lián)動(dòng)性明顯。</p><p>　　我國(guó)的甲醛生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，目前已成為化學(xué)工業(yè)中的一個(gè)重要品種，生產(chǎn)能力達(dá)到2873萬(wàn)噸。我國(guó)是世界第一甲醛生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，“十一五”期間，我國(guó)甲醛工業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，同時(shí)也經(jīng)

36、歷了全球金融危機(jī)和全球經(jīng)濟(jì)衰退的考驗(yàn)，對(duì)保障汽車工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。</p><p>　　1.2.1現(xiàn)狀和特點(diǎn)</p><p>　　目前，我國(guó)甲醛行業(yè)有七個(gè)方面的特點(diǎn)：一是生產(chǎn)企業(yè)中97％為民營(yíng)和私有企業(yè)；二是生產(chǎn)能力居全球第一，產(chǎn)能占全球的48％；三是生產(chǎn)裝置分布不均勻；四是工藝技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了行業(yè)整體發(fā)展；五是區(qū)域性的合作初見(jiàn)成效；六是銀法甲醛技術(shù)和成套設(shè)

37、備走向世界；七是全球大型化工企業(yè)的進(jìn)入。</p><p><b>　　1、生產(chǎn)企業(yè)和分布</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)甲醛工業(yè)步入了快速發(fā)展軌道，除青海省和西藏自治區(qū)外，28個(gè)省市(不含臺(tái)灣省)都建設(shè)了數(shù)目不等的甲醛裝置，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量大幅增加，我國(guó)成為全球最大的甲醛生產(chǎn)國(guó)。不過(guò)，我國(guó)甲醛產(chǎn)業(yè)集中度差，企業(yè)規(guī)模小，套數(shù)多，在全國(guó)的分布也極不均衡，呈現(xiàn)

38、東多西少、南多北少、中部空虛的格局。</p><p>　　據(jù)中國(guó)甲醛行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011年10月我國(guó)甲醛行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)企業(yè)有425家，甲醛生產(chǎn)裝置624套，其中5萬(wàn)噸/年及以上共有229套，97％為民營(yíng)和私</p><p>　　有企業(yè)，央企和國(guó)企不足20家。</p><p>　　我國(guó)甲醛生產(chǎn)裝置主要集中在山東、河北、廣東、江蘇、河南、四川、浙江、湖北、福建、安徽等

39、省</p><p><b>　　2、生產(chǎn)能力和產(chǎn)量</b></p><p>　　據(jù)中國(guó)甲醛行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011年10月我國(guó)甲醛生產(chǎn)總能力為2873萬(wàn)噸/年，比2010年增長(zhǎng)約5％。其中，鐵鉬法甲醛17家，合計(jì)生產(chǎn)能力156.5萬(wàn)噸/年，占生產(chǎn)總能力7.4％。</p><p>　　我國(guó)甲醛生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)有幾個(gè)主要因素：一是對(duì)投資者來(lái)說(shuō)，甲醛是一

40、種穩(wěn)健的化工產(chǎn)品；二是甲醛屬大宗化工產(chǎn)品，社會(huì)需求量逐年增加；三是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料供應(yīng)充足；四是甲醛不便于長(zhǎng)途運(yùn)輸，屬于屬地性化工產(chǎn)品。</p><p>　　2011年我國(guó)甲醛產(chǎn)量約為1868萬(wàn)噸，比2010年增長(zhǎng)約3.5％，全年平均開(kāi)工率約為65％，將比2010年下降1％.</p><p>　　2011年上半年我國(guó)甲醛總體平均開(kāi)工率超過(guò)70％，甲醛總產(chǎn)量約900萬(wàn)噸，其中東北80萬(wàn)噸，

41、山東182萬(wàn)噸，河北96萬(wàn)噸，山西9.5萬(wàn)噸，華東78萬(wàn)噸，安徽36萬(wàn)噸，華南126萬(wàn)噸，四川48萬(wàn)噸，重慶20萬(wàn)噸。2011年我國(guó)甲醛生產(chǎn)形勢(shì)是前高后低，總量預(yù)計(jì)仍高于2010年。</p><p>　　2012年我國(guó)甲醛產(chǎn)能保持繼續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，超過(guò)3000萬(wàn)噸。我國(guó)甲醛的產(chǎn)能有較大過(guò)剩，這也是今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間將存在的問(wèn)題。</p><p>　　3、我國(guó)甲醛工藝技術(shù)的進(jìn)步</p>

42、<p>　　20世紀(jì)90年代，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展推動(dòng)了甲醛工業(yè)的快速成長(zhǎng)，工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、品種以及甲醛下游產(chǎn)品都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。新建的銀法甲醛裝置達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在節(jié)能減排、環(huán)保、安全生產(chǎn)等方面都有了重大突破。尾氣循環(huán)銀法工藝得到廣泛應(yīng)用，雙循環(huán)法高濃度甲醛新工藝也已問(wèn)世并得到應(yīng)用。我國(guó)較普遍生產(chǎn)的甲醛產(chǎn)品是37％(重量)甲醛，根據(jù)市場(chǎng)需求也可生產(chǎn)45％、50％、52％、55％(重量)的甲醛產(chǎn)品，醇含量降至1％(重量)

43、以下，甚至根據(jù)需要可生產(chǎn)無(wú)醇甲醛產(chǎn)品。原料甲醇的單耗由過(guò)去的每噸37％(重量)甲醛耗460—480千克甲醇(銀法)降至目前的440—445千克甲醇(銀法)。</p><p>　　4、我國(guó)銀法甲醛技術(shù)和成套設(shè)備走向世界</p><p>　　甲醇氧化法生產(chǎn)甲醛依據(jù)催化劑的不同分為銀法和鐵鉬法，我國(guó)甲醛生產(chǎn)裝置以銀法為主。2007年以來(lái)，我國(guó)銀法甲醛生產(chǎn)技術(shù)和成套設(shè)備有了飛速發(fā)展，具有自主知識(shí)產(chǎn)

44、權(quán)。同時(shí)，以江蘇恒茂機(jī)械制造有限公司為代表的我國(guó)銀法甲醛技術(shù)和成套設(shè)備已出口到東南亞(如馬來(lái)西亞、泰國(guó)、越南)、南亞(如印度)和西亞(如伊朗)等諸多國(guó)家。同時(shí)，臨沂和平的電解銀催化劑和巢湖瑞雪的高效阻聚劑也被東南亞、南亞和西亞的許多國(guó)家開(kāi)始使用。</p><p>　　5、全球大型化工企業(yè)入駐中國(guó)</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)初，我國(guó)甲醛工業(yè)的快速發(fā)展引起了全球大型化工企業(yè)的關(guān)注，并紛紛

45、進(jìn)入中國(guó)，銷售和建設(shè)甲醛生產(chǎn)裝置，繼續(xù)生產(chǎn)聚甲醛(POM)、多聚甲醛(PF)、1，4-丁二醇(BDO)和酚醛樹(shù)脂，其中包括瑞典Perstorp Formox、美國(guó)杜邦(Du Pont)、日本旭化成(Asahi Kasei)、日本寶理塑料(Polyplastics)、三菱瓦斯(MGC)、美國(guó)泰科納(Ticona)和美國(guó)D.B.Western等公司。[4]</p><p><b>　　1.3 本章小結(jié)<

46、;/b></p><p>　　第一章通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)DCS及甲醛行業(yè)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)的介紹，引申出本課題設(shè)計(jì)的工藝要求，將成熟的DCS控制技術(shù)應(yīng)用于甲醛的生產(chǎn)中，提高甲醛產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力，降低成本，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全性。</p><p>　　第二章DCS系統(tǒng)介紹以及甲醛生產(chǎn)的工藝要求</p><p>　　集散控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)形式，其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算

47、機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)控、操作、管理和分散控制的一種新型的控制技術(shù)。DCS是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和人機(jī)接口技術(shù)相互發(fā)展和滲透而產(chǎn)生的。它既不同于分散的常規(guī)儀表控制系統(tǒng)，又不同于集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而是吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，在它們的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門系統(tǒng)工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的生命力和顯著地優(yōu)越性。</p><p>　　2.1 DCS系統(tǒng)介紹</p><p>　　DCS，

48、（Distributed Control System）分散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，國(guó)內(nèi)一般習(xí)慣稱之為集散控制系統(tǒng)。DCS是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。[5]</p><p>　　DCS具有高可靠性以及開(kāi)放性。由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)

49、，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。DCS采用的開(kāi)放式，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。</p>&

50、lt;p><b>　　其技術(shù)特點(diǎn)有： </b></p><p>　　1、基于現(xiàn)場(chǎng)總線思想的I/O總線技術(shù) </p><p>　　2、先進(jìn)的冗余技術(shù)、帶電插拔技術(shù)</p><p>　　3、完備的I/O信號(hào)處理 </p><p>　　4、基于客戶/服務(wù)器應(yīng)用結(jié)構(gòu) </p><p>　　5、Win

51、dows.NET平臺(tái),以太網(wǎng),TCP/IP協(xié)議 </p><p>　　6、OPC服務(wù)器提供互連 </p><p>　　7、Web瀏覽器風(fēng)格,ActiveX控件支持 </p><p>　　8、ODBC,OLE技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息,資源共享 </p><p>　　9、高性能的過(guò)程控制單元。 </p><p>　　10、支持標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)

52、場(chǎng)總線 </p><p>　　11、Internet/Intranet應(yīng)用支持 [6]</p><p>　　基于DCS技術(shù)應(yīng)用成熟的大前提下，本設(shè)計(jì)采用浙大中控JX-300XP DCS控制系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2 JX-300 XP DCS系統(tǒng)介紹</p><p>　　2.2.1 硬件介紹</p><p&

53、gt;　　1、系統(tǒng)機(jī)柜尺寸、容量</p><p>　　尺寸：2100*800*600</p><p>　　容量：配置一個(gè)電源機(jī)籠，四個(gè)I/O機(jī)籠</p><p>　　2、系統(tǒng)機(jī)籠的類型、容量</p><p>　　電源機(jī)籠：配置4個(gè)電源</p><p>　　I/O機(jī)籠：20個(gè)槽位，2塊主控卡，2塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、16塊I/O

54、 卡件</p><p>　　I/O機(jī)籠間互連：通過(guò)I/O機(jī)籠背面的SBUS-2S連接器實(shí)現(xiàn)連接和通訊</p><p>　　3、系統(tǒng)電源的類型，供電方式</p><p>　　單個(gè)電源模塊（5V/24V），功率150W</p><p>　　AC供電方式：兩路220V交流電冗余配電，一路通過(guò)UPS給系統(tǒng)供電，一路市電直接給系統(tǒng)進(jìn)行供電。</p

55、><p><b>　　4、常用卡件介紹</b></p><p>　　主控卡XP243：主控卡的地址范圍設(shè)置在2~31之間，周期設(shè)置在0.1~5S之間。（采用雙微處理器結(jié)構(gòu)）</p><p>　　主控卡是控制站軟硬件的核心，協(xié)調(diào)控制站內(nèi)軟件硬件關(guān)系和各項(xiàng)控制任務(wù)。它是一個(gè)智能化的獨(dú)立運(yùn)行的，可以自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、控制運(yùn)算等各項(xiàng)功能。它通過(guò)過(guò)

56、程控制網(wǎng)絡(luò)與過(guò)程控制級(jí)（工程師站和操作員站）相連，接收上層的管理信息，并向上層傳遞工藝裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；向下通過(guò)SBUS網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡的程控交換與智能I/O卡件實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)與IO卡件的信息交換（現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的輸入采樣和輸出控制）。</p><p>　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡XP233：XP233是機(jī)籠的核心單元，是主控卡聯(lián)接I/O卡件的中間環(huán)節(jié)，它一方面驅(qū)動(dòng)SBUS總線，另一方面管理本機(jī)籠的I/O卡件。<

57、;/p><p>　　XP233具有冷端溫度采集功能，負(fù)責(zé)整個(gè)I/O單元的冷端溫度采集，冷端溫度測(cè)量元件采用專用的電流環(huán)回路溫度傳感器，可以通過(guò)導(dǎo)線將冷端溫度測(cè)量元件延伸到任意位置處（如現(xiàn)場(chǎng)的中間端子柜），節(jié)約熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。電流信號(hào)輸入卡XP313：接受6路的標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型、Ⅲ型電流信號(hào)。（分組隔離）</p><p>　　電流信號(hào)輸入卡XP313I：接受6路的標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型、Ⅲ型電流信號(hào)。（點(diǎn)點(diǎn)隔離）&l

58、t;/p><p>　　電壓信號(hào)輸入卡XP314：接受6路的標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型、Ⅲ型電壓信號(hào)、0~20mV、0~100mV，各種型號(hào)的熱電偶信號(hào)。（分組隔離）</p><p>　　電壓信號(hào)輸入卡XP314I：接受6路的標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型、Ⅲ型電壓信號(hào)、0~20mV、0~100mV、各種型號(hào)的熱電偶信號(hào)。（點(diǎn)點(diǎn)隔離）</p><p>　　熱電阻信號(hào)輸入卡XP316：接收４路熱電阻（PT100、

59、Cu50）信號(hào)。（分組隔離）。</p><p>　　熱電阻信號(hào)輸入卡XP316I：接收４路熱電阻（PT100、Cu50）信號(hào)。（點(diǎn)點(diǎn)隔離）。</p><p>　　模擬量輸出卡XP322：輸出4路點(diǎn)點(diǎn)隔離的標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型、Ⅲ型電流。</p><p>　　觸點(diǎn)型開(kāi)關(guān)量輸入卡XP363：接收8路數(shù)字量輸入信號(hào)，響應(yīng)干觸點(diǎn)型信號(hào)。</p><p>　　電平

60、型開(kāi)關(guān)量輸入卡XP361：接收8路數(shù)字量輸入信號(hào)，響應(yīng)電平型信號(hào)。</p><p>　　開(kāi)關(guān)量輸出卡XP362：8路無(wú)源晶體管開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)輸出，通過(guò)中間繼電器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)控制裝置。</p><p>　　5、設(shè)計(jì)卡件配置原則</p><p>　　1)所有卡件的備用通道必須組上空位號(hào)，空位號(hào)的命名原則：</p><p>　　摸入點(diǎn)NAI***,描述采用

61、“備用”</p><p>　　模出點(diǎn)NAO***,描述采用“備用”</p><p>　　開(kāi)入點(diǎn)NDI***,描述采用“備用”</p><p>　　開(kāi)出點(diǎn)NDO***,描述采用“備用”</p><p>　　其中“***”中第一位為主控卡地址，第二位為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡地址，第三位為卡件地址，第四位為通道地址，地址為整數(shù)。</p><

62、p>　　2)同一控制站測(cè)點(diǎn)分配先后順序遵循如下原則：</p><p>　　TI~PI~FI~LI~AI~AO~DI~DO~其他信號(hào)類型</p><p>　　同一卡件盡量放在同一機(jī)籠中</p><p>　　熱備用卡件組在同類卡件的最后</p><p>　　6、系統(tǒng)常用卡件配套端子板 </p><p>　　非冗余端

63、子板 XP520</p><p>　　冗余端子板 XP520R</p><p>　　端子轉(zhuǎn)接板 用于DI/DO連接的擴(kuò)展</p><p><b>　　7、系統(tǒng)操作站硬件</b></p><p><b>　　工控PC機(jī)</b></p><p><b>　　操作員鍵盤&

64、lt;/b></p><p>　　操作臺(tái)：立式操作臺(tái)，平面式操作臺(tái)</p><p><b>　　打印機(jī) [7]</b></p><p>　　2.2.2 系統(tǒng)軟件介紹</p><p>　　1、浙大中控AdvanTrol-Pro軟件包是基于Windows2000操作系統(tǒng)的自動(dòng)控制應(yīng)用軟件平臺(tái)，在SUPCONWebFie

65、ld系列集散控制系統(tǒng)（DCS）中完成組態(tài)、數(shù)據(jù)服務(wù)和實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。</p><p><b>　　軟件支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　AdvanTrol-Pro在網(wǎng)絡(luò)策略和數(shù)據(jù)分組的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了具有對(duì)等Ｃ／Ｓ特征的操作網(wǎng)，在該操作網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)操作站之間包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)報(bào)警，歷史趨勢(shì)，歷史報(bào)警，操作日志等的實(shí)時(shí)通信和歷史數(shù)據(jù)查詢。</p><p

66、>　　AdvanTrol-Pro支持用戶根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，與異構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換即可通過(guò)數(shù)據(jù)站來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)各種通信接口卡執(zhí)行。</p><p>　　2、系統(tǒng)軟件功能特點(diǎn)及性能指標(biāo)</p><p>　　1)系統(tǒng)采用多任務(wù)、多線程，32位代碼</p><p>　　2)良好的開(kāi)放性能</p><p>　　3)系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)清晰，

67、界面操作方便</p><p>　　4)控制算法組態(tài)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)圖形組態(tài)與語(yǔ)言組態(tài)結(jié)合，功能強(qiáng)大</p><p>　　5)流程圖功能強(qiáng)大，使用方便</p><p>　　6)報(bào)表功能靈活，應(yīng)用簡(jiǎn)捷，并且具有二次計(jì)算能力</p><p>　　7)采用大容量、高吞吐量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和兩級(jí)分層（分組分區(qū)）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) </p>

68、<p>　　8)操作站數(shù)據(jù)更新周期為１秒，動(dòng)態(tài)參數(shù)刷新的周期為1秒</p><p>　　9)按鍵響應(yīng)時(shí)間小于等于0.2秒</p><p>　　10)流程圖完成顯示時(shí)間小于等于2秒，其余畫面小于等于1秒</p><p>　　11)命令響應(yīng)時(shí)間小于等于0.5秒</p><p>　　12)實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)操作靈活，支持歷史數(shù)據(jù)離線

69、瀏覽</p><p>　　13)強(qiáng)大的報(bào)警管理功能，可以分區(qū)分級(jí)設(shè)置報(bào)警，支持語(yǔ)音報(bào)警</p><p>　　14)提供基于API接口的多種數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口</p><p>　　15)系統(tǒng)安全、可靠、長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定</p><p>　　16)支持Mudbugs和ProfiBus</p><p>　　17)支持在線下載

70、功能</p><p>　　18)在網(wǎng)絡(luò)策略和數(shù)據(jù)分組的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了具有對(duì)等C/S模式特征的操作網(wǎng)絡(luò)服務(wù)</p><p>　　3、系統(tǒng)軟件運(yùn)行環(huán)境配置要求</p><p>　　1)主機(jī)型號(hào)：奔騰4（1.8G）以上的工控PC機(jī)</p><p>　　2)主機(jī)內(nèi)存：>=256MB</p><p>　　3)顯卡：顯

71、存>=16MB,顯示模式可上1024*768，增強(qiáng)色（16位），刷新頻率85Hz</p><p>　　4)主機(jī)硬盤：>10G可用空間，推薦配置80G硬盤</p><p>　　5)操作系統(tǒng)：中文版Windows2000Professional+Sp4 </p><p><b>　　4、系統(tǒng)軟件構(gòu)成</b></p>&

72、lt;p>　　AdvanTrol-Pro軟件包可分成兩大部分，一部分為系統(tǒng)組態(tài)軟件，包括：用戶授權(quán)管理軟件（SCReg），系統(tǒng)組態(tài)軟件（SCKey），圖形化編程軟件（SCControl），語(yǔ)言編程軟件（SCLang），二次計(jì)算組態(tài)軟件（SCTask），流程圖制作軟件（SCDrawEx），報(bào)表制作軟件（SCFormEx），ModBus數(shù)據(jù)連接軟件(AdvMBlink) ，另一部分為系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件（AdvanTrol），故障分

73、析軟件（SCDiagnose），OPC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件(AdvOPCServer)，C/S網(wǎng)絡(luò)互連功能等等。[8]</p><p>　　2.2.3 軟件功能介紹</p><p>　　1、用戶授權(quán)管理軟件（SCReg）</p><p>　　在軟件中將用戶級(jí)別分為十個(gè)層次：觀察員、操作員-、操作員、操作員+、工程師-、工程師、工程師+、特權(quán)-、特權(quán)、特權(quán)+。不同級(jí)別

74、的用戶擁有不同的授權(quán)設(shè)置，即擁有不同范圍的操作權(quán)限。對(duì)每個(gè)用戶也可專門指定（或刪除）某種權(quán)限。</p><p>　　2、系統(tǒng)組態(tài)軟件（SCKey）</p><p>　　SCKey組態(tài)軟件主要是完成DCS的組態(tài)工作。如設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、冗余狀況、系統(tǒng)控制周期；I/O卡件的數(shù)量、地址、冗余狀況、類型；設(shè)置每個(gè)I/O點(diǎn)的類型、處理方法和其他特殊的設(shè)置；設(shè)置監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)畫面的信息；常規(guī)控制方案組態(tài)等。系

75、統(tǒng)所有的組態(tài) </p><p>　　完成后，最后要在該軟件中進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)編、下載和傳送。SCKey組態(tài)軟件大量采用windows標(biāo)準(zhǔn)控件，使操作保持了一致性，該軟件采用了分類的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)管理組態(tài)信息，使用戶可以清晰把握系統(tǒng)的組態(tài)狀況。</p><p>　　3、圖形化編程軟件（SCControl）</p><p>　　圖形化編程軟件（SCControl）是SUPCON

76、WebField系統(tǒng)控制用于編制系統(tǒng)控制方案的圖形編程工具。按照IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為用戶提供高效的圖形編程環(huán)境。</p><p>　　圖形化編程軟件集成了LD(梯形圖)編輯器，F(xiàn)BD編輯器、SFC編輯器、ST語(yǔ)</p><p>　　言編輯器、數(shù)據(jù)類型編輯器、變量編輯器。該軟件編程方便、直觀，具有強(qiáng)大的在線幫助和在線調(diào)試功能，用戶可以利用該軟件編寫圖形化程序?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計(jì)的控制算法。

77、在系統(tǒng)組態(tài)軟件SCKey中使用自定義控制算法可調(diào)用該軟件。</p><p>　　4、二次計(jì)算組態(tài)軟件（SCTask）</p><p>　　二次計(jì)算組態(tài)軟件（SCTask）是 AdvanTrol-Pro軟件包的重要組成部分之一，用于組態(tài)上位機(jī)號(hào)、事件、任務(wù)，建立數(shù)據(jù)分區(qū)，歷史趨勢(shì)和報(bào)警文件設(shè)置，光字牌設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)策略設(shè)置，數(shù)據(jù)提取設(shè)置等等。目的是在SUPCON WebField系列控制系統(tǒng)中

78、實(shí)現(xiàn)二次計(jì)算功能、提供更豐富的報(bào)警內(nèi)容、支持?jǐn)?shù)據(jù)的輸入和輸出、數(shù)據(jù)組與操作小組的綁定等。</p><p>　　5、流程圖制作軟件（SCDrawEx）</p><p>　　流程圖制作軟件（SCDrawEx）是SUPCON WebField系統(tǒng)控制軟件包的重要組成部分之一，是一個(gè)具有良好用戶界面的流程圖制作軟件。他以中文windows2000操作系統(tǒng)為平臺(tái)，為用戶提供一個(gè)功能完備且簡(jiǎn)便易用的

79、流程圖制作環(huán)境。</p><p>　　6、報(bào)表制作軟件（SCFormEx）</p><p>　　報(bào)表制作軟件（SCFormEx）是全中文界面的制作工具軟件，是軟件包的重要組成部分之一。該軟件提供了比較完備的報(bào)表制作功能，能夠滿足實(shí)時(shí)報(bào)表的生成、打印、存儲(chǔ)、以及歷史報(bào)表的打印等工程中的實(shí)際需要。</p><p>　　7、實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件（AdvanTrol）</p&

80、gt;<p>　　實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件（AdvanTrol）是控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件包的重要組成部分，是基于windows2000中文版開(kāi)發(fā)的SUPCON WebField系列控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件，基本功能為：數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理。它可以從控制系統(tǒng)或者其他職能設(shè)備采集數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)管理，進(jìn)行過(guò)程監(jiān)視（圖形顯示）、控制、報(bào)表、數(shù)據(jù)存檔等等。</p><p><b>　　8、其他軟件介紹</b&g

81、t;</p><p>　　1）語(yǔ)言編程軟件（SCLang）又叫SCX語(yǔ)言，是SUPCONWebField系列控制系統(tǒng)控制站的專用編程語(yǔ)言。在工程師站完成SCX語(yǔ)言程序的調(diào)試編輯，并通過(guò)工程師站將編譯后的可執(zhí)行代碼下載到控制站執(zhí)行。SCX屬于高級(jí)語(yǔ)言，語(yǔ)法風(fēng)格類似標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，除了提供類似C語(yǔ)言的基本元素、表達(dá)式之外 ，還在控制功能實(shí)現(xiàn)方面作了大量的擴(kuò)充。用戶可以利用該軟件靈活強(qiáng)大的編輯環(huán)境，編寫程序?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計(jì)的控制

82、算法。</p><p>　　2）ModBus數(shù)據(jù)連接軟件(AdvMBlink)是連接AdvanTrol控制系統(tǒng)及其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的軟件。它可以與其他支持ModBus串口通訊協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，同時(shí)與AdvanTrol控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。軟件本身包括了組態(tài)與運(yùn)行兩</p><p>　　部分。通過(guò)對(duì)ModBus設(shè)備進(jìn)行位號(hào)組態(tài)后可直接與設(shè)備通訊測(cè)試。</p><p

83、>　　3）故障分析軟件（SCDiagnose）</p><p>　　故障分析軟件（SCDiagnose）是進(jìn)行設(shè)備測(cè)試、性能調(diào)試以及故障分析的重要工具。故障診斷軟件主要功能包括：故障診斷、以太網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)測(cè)試、節(jié)點(diǎn)地址管理、控制回路管理、網(wǎng)絡(luò)通訊監(jiān)聽(tīng)等。</p><p>　　4）OPC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件(AdvOPCServer)</p><p>　　O

84、PC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件(AdvOPCServer)是將DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以O(shè)PC位號(hào)的形式提供給各個(gè)客戶端應(yīng)用程序。</p><p>　　9、C/S網(wǎng)絡(luò)互連功能</p><p>　　AdvanTrol-Pro2.5在網(wǎng)絡(luò)策略和數(shù)據(jù)分組的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了具有對(duì)等C/S特征的操作網(wǎng),在該操作網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)操作站之間包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史趨勢(shì)、歷史報(bào)警、操作日志等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊和歷史數(shù)據(jù)查詢。該項(xiàng)功能主

85、要通過(guò)AdvOPNet.exe和AdvOPNetHis.exe(歷史數(shù)據(jù)傳輸)及其他相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)。[9]</p><p>　　此外還有時(shí)鐘同步的功能。</p><p>　　2.3 甲醛生產(chǎn)工藝要求</p><p>　　目前工業(yè)上生產(chǎn)甲醛，一般采用甲醇氧化制甲醛的方法。由于使用金屬銀催化劑和氧化鐵氧化鉬催化劑的不同而分為銀法和鐵鉬法。目前，國(guó)內(nèi)主要采用銀法，大多采用電

86、解銀作為催化劑，在爆炸范圍上限以外（甲醇濃度大于36.5%）進(jìn)行生產(chǎn)，催化劑壽命約為2-8個(gè)月；此外，還要求甲醛純度較高，由于甲醇過(guò)量，脫氫過(guò)程生成的氫不能完全氧化，尾氣中常含20%左右的H2。另外還有一些副反應(yīng)物，如：CO、CO2、甲酸、甲烷等。 [10]</p><p>　　甲醛氧化法生產(chǎn)，反應(yīng)式如下：</p><p>　　CH3OH=HCHO+H2-84kJ/mol</p>

87、;<p>　　H2+1/2O2=H2O+243Kj/mol</p><p>　　CH3OH+1/2O2=HCHO+H2O+159Kj/mol</p><p>　　2.3.1甲醛生產(chǎn)過(guò)程</p><p>　　原料甲醇由高位槽進(jìn)入蒸發(fā)器加熱，水洗后經(jīng)過(guò)加熱到蒸發(fā)器的甲醇層（約50℃），為甲醇蒸汽所飽和，并與水蒸氣混合；然后通過(guò)加熱器加熱到100-200℃，

88、經(jīng)阻火器和加熱器進(jìn)入氧化反應(yīng)器；反應(yīng)器的溫度一般控制在600-650℃，在催化劑的作用下，大部分甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛。為控制副反應(yīng)產(chǎn)生并防止甲酸分解，轉(zhuǎn)化后氣體冷卻到100-120℃，進(jìn)入吸收塔，先用37%左右的甲醛水溶液吸收，</p><p>　　再用稀甲醛或水吸收，未被吸收的氣體從塔頂排出，送到尾氣鍋爐燃燒，提供熱能。</p><p>　　一般的，甲醛工藝主要由壓縮、反應(yīng)、蒸汽發(fā)生、吸收等過(guò)

89、程組成。</p><p><b>　　壓縮</b></p><p>　　新鮮空氣通過(guò)消音器和空氣過(guò)濾器進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)升壓，風(fēng)機(jī)出口氣與吸收二塔頂部循環(huán)尾氣混合進(jìn)入1#循環(huán)風(fēng)機(jī)，再進(jìn)入2#循環(huán)風(fēng)機(jī)連續(xù)加壓到一定的操作壓力后送到反應(yīng)工序。</p><p><b>　　反應(yīng)</b></p><p>　　從罐

90、區(qū)來(lái)的原料先送到甲醇貯罐，再通過(guò)甲醇泵進(jìn)入甲醇預(yù)蒸發(fā)器，在此與甲醛循環(huán)泵送來(lái)的吸收二塔的甲醛循環(huán)溶液進(jìn)行熱交換，甲醇吸熱而汽化，同時(shí)與風(fēng)機(jī)來(lái)的氣體相混合形成原料氣體。原料氣體再經(jīng)過(guò)甲醇蒸發(fā)器過(guò)熱后，進(jìn)入主反應(yīng)器。</p><p><b>　　3、蒸汽發(fā)生</b></p><p>　　反應(yīng)器的開(kāi)車有一個(gè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，主要由導(dǎo)熱油貯槽、導(dǎo)熱油泵、導(dǎo)熱油電加熱器等組成。開(kāi)

91、車達(dá)到溫度后，反應(yīng)器需由導(dǎo)熱油汽化制熱，同時(shí)產(chǎn)生蒸汽。在反應(yīng)器投入原料氣之前，先啟動(dòng)導(dǎo)熱油泵，用泵將導(dǎo)熱油經(jīng)導(dǎo)熱油電加熱器、反應(yīng)器和導(dǎo)熱油泠凝器進(jìn)行循環(huán)，借助導(dǎo)熱油電加熱器將導(dǎo)熱油升溫，并經(jīng)上述循環(huán)過(guò)程，將反應(yīng)器及其催化劑床層升溫到達(dá)反應(yīng)啟動(dòng)所需溫度。反應(yīng)一旦開(kāi)始，就將釋放出反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。導(dǎo)熱油在反應(yīng)器管間吸熱而汽化，氣態(tài)的導(dǎo)熱油進(jìn)入導(dǎo)熱油泠凝器，與鍋爐給水換熱而產(chǎn)生水蒸汽，它自身泠凝而流回反應(yīng)器管間。控制氣態(tài)導(dǎo)熱油的壓力，可以方便地

92、改變導(dǎo)熱油溫度，從而改變反應(yīng)熱的撤出條件，藉此可有效控制反應(yīng)溫度。</p><p><b>　　4、吸收</b></p><p>　　來(lái)自甲醛蒸發(fā)器被冷凝的氣進(jìn)入吸收一塔，吸收一塔頂部出來(lái)的未被吸收氣體進(jìn)入吸收二塔。吸收二塔底部出來(lái)的液體由甲醛循環(huán)泵經(jīng)甲醛預(yù)熱器和甲醛循環(huán)冷卻器冷卻后進(jìn)入吸收一塔上段及中段，該甲醛液與甲醇蒸發(fā)器換熱冷卻后的甲醛反應(yīng)氣逆流接觸得到甲醛溶液

93、，并用甲醛循環(huán)泵在該塔下段循環(huán)，同時(shí)從甲醛循環(huán)泵采出一股甲醛溶液經(jīng)冷卻后作為產(chǎn)品送至甲醛裝置的中間罐區(qū)甲醛溶液貯槽。[11]</p><p>　　第三章 系統(tǒng)配置及組態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，種類繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無(wú)法滿足用戶的各種需求。在開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)

94、的工業(yè)控制軟件時(shí)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)；已開(kāi)發(fā)成功的工控軟件又由于每個(gè)控制項(xiàng)目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價(jià)格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時(shí)，倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問(wèn)題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問(wèn)題，使用戶能根據(jù)自

95、己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。[16]</p><p>　　本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)即是根據(jù)甲醛生產(chǎn)的工藝及操作要求完成系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)，并且對(duì)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行工藝現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控軟件的模擬仿真。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的要求分為系統(tǒng)硬件配置要求、用戶管理要求、組態(tài)要求及監(jiān)控畫面要求四部分。</p><p><b>　　3.1硬件配置要求&

96、lt;/b></p><p><b>　　3.1.1測(cè)點(diǎn)清單</b></p><p>　　全工藝過(guò)程的統(tǒng)計(jì)，該甲醛工藝控制項(xiàng)目中有測(cè)點(diǎn)與控制點(diǎn)共百余個(gè)，具體測(cè)點(diǎn)信息如表3-1所示：</p><p>　　表3-1（A）測(cè)點(diǎn)清單</p><p>　　表3-1（B）測(cè)點(diǎn)清單</p><p>　　表

97、3-1(C)測(cè)點(diǎn)清單</p><p>　　3.1.2 卡件選擇與統(tǒng)計(jì)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求中的測(cè)點(diǎn)清單，可以分類統(tǒng)計(jì)出同類型信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，對(duì)照卡件介紹，查出該信號(hào)類型所對(duì)應(yīng)的接受卡件和每塊卡件對(duì)該類型信號(hào)的最大接手容量（即一塊最多可帶多少個(gè)點(diǎn)），然后求出這些信號(hào)點(diǎn)需要多少卡件數(shù)，根據(jù)卡</p><p>　　件數(shù)，統(tǒng)計(jì)出端子板數(shù)量。統(tǒng)計(jì)卡件的時(shí)候注意是否冗余

98、，如果冗余，則卡件數(shù)量翻一倍。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)步驟如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1卡件統(tǒng)計(jì)步驟圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，已知電流信號(hào)19點(diǎn)，考慮日后擴(kuò)展，預(yù)留備用通道5個(gè)，共24點(diǎn)，選擇電流信號(hào)輸入卡XP313，由于XP313卡是6路通道信號(hào)輸入卡，這卡件需求為4塊，本設(shè)計(jì)中都選用端子板XP520，一塊端子板可供2塊卡件使用，故端子板

99、數(shù)量為4塊。</p><p>　　完整的卡件統(tǒng)計(jì)如表3-2所示。</p><p><b>　　表3-2卡件統(tǒng)計(jì)表</b></p><p>　　根據(jù)上面的卡件選擇及卡件數(shù)量統(tǒng)計(jì)，本設(shè)計(jì)需要配置兩個(gè)機(jī)籠，一個(gè)控制站。其中主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置冗余，系統(tǒng)規(guī)模配置如表3-3所示。</p><p>　　表3-3系統(tǒng)規(guī)模配置表&l

100、t;/p><p>　　3.1.4信號(hào)點(diǎn)分配</p><p>　　1、信號(hào)點(diǎn)在控制站中的分配原則：</p><p>　　1）同一控制回路涉及到的測(cè)點(diǎn)應(yīng)分配在同一控制站。</p><p>　　2）同一連鎖條件涉及到的測(cè)點(diǎn)應(yīng)分配在同一控制站。</p><p>　　3）按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)清單進(jìn)行信號(hào)點(diǎn)分配及測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)。</p&

101、gt;<p>　　4）條件允許下，在同一個(gè)控制站中留有幾個(gè)空余槽位，為設(shè)計(jì)更改留余量（>5%）。</p><p>　　2、信號(hào)點(diǎn)（卡件）排布規(guī)范：</p><p>　　1）測(cè)點(diǎn)分配時(shí)，按照測(cè)點(diǎn)類型順序排布。順序?yàn)椋?-20mA輸入配電--熱電阻--熱電偶--4-20mA輸入不配電--4-20mA輸出—其他（特殊卡件如脈沖量卡、SOE卡等）--DI—DO。</p&

102、gt;<p>　　2）重要的信號(hào)、同一位置的多個(gè)測(cè)點(diǎn)，宜分配在不同的卡件中。</p><p>　　3）熱備用卡件組在同類型卡件的最后。</p><p>　　根據(jù)上述的卡件選擇、系統(tǒng)規(guī)模配置及卡件排布原則，卡件布置如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2(A)第一機(jī)籠卡件布置圖</p><p>　　圖3-2（B）第二機(jī)籠卡件

103、布置圖</p><p><b>　　3.2用戶管理要求</b></p><p>　　根據(jù)操作權(quán)限和甲醛工藝項(xiàng)目操作的權(quán)限等級(jí)要求，需建立4個(gè)用戶名，各用戶名、對(duì)應(yīng)的操作權(quán)限和密碼設(shè)置如表3-4所示。</p><p>　　表3-4用戶管理要求表</p><p><b>　　3.3組態(tài)要求</b><

104、;/p><p><b>　　3.3.1控制方案</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)共有10個(gè)單回路控制方案，控制回路信息如表3-5所示。</p><p>　　表3-5控制回路信息表</p><p>　　如圖3-3所示：回路名為FIC_201，測(cè)量反饋位號(hào)是FI_201，調(diào)節(jié)器輸出位號(hào)是FV_201。</p>&

105、lt;p>　　圖3-3甲醇汽流量調(diào)節(jié)的控制框圖</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中的其他9個(gè)回路同是單回路控制方案，控制框圖式樣相同，在此不再重復(fù)。</p><p>　　3.3.2 控制站及操作站配置</p><p>　　設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)由一個(gè)控制站、一個(gè)工程師站和兩個(gè)操作員站組成，控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡冗余配置，兩個(gè)操作員站分別監(jiān)控吸收工段和蒸發(fā)氧化工段的過(guò)程參數(shù)和

106、畫面，工程師站則可以同時(shí)查看吸收和蒸發(fā)氧化這兩個(gè)工段中的所有數(shù)據(jù)和畫面。</p><p>　　第四章 監(jiān)控畫面要求</p><p>　　由于監(jiān)控畫面要求較多且在實(shí)際生產(chǎn)操作中扮演著重要的角色，所以在此另起一章以求詳細(xì)說(shuō)明。</p><p>　　通常，DCS的圖形畫面包括工藝流程圖、趨勢(shì)顯示圖、報(bào)警監(jiān)視畫面、日志顯示畫面、表格信息畫面、變量列表畫面及控制操作畫面等內(nèi)容

107、。它集中了全部工藝過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，方便DCS操作員監(jiān)視。</p><p>　　4.1操作小組配置要求</p><p>　　根據(jù)前面操作站的配置情況，需設(shè)置三個(gè)操作小組，設(shè)定的操作小組與工段一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)工段的操作人員只查看與自己工段相關(guān)的數(shù)據(jù)與畫面，即吸收操作小組供吸收工段的操作人員查看本工段內(nèi)容；蒸發(fā)氧化操作小組供蒸發(fā)氧化工段的操作人員查看本工段內(nèi)容；而工程師組用來(lái)查看兩個(gè)工段

108、內(nèi)所有內(nèi)容，操作小組的名稱和切換等級(jí)如表4-1所示。</p><p>　　表4-1操作小組切換等級(jí)表</p><p>　　4.1.1吸收操作小組設(shè)置要求</p><p>　　設(shè)置吸收操作小組的目的是為了查看吸收工段的全部?jī)?nèi)容。該操作小組的畫面包括:分組畫面、一覽畫面、趨勢(shì)畫面、總貌畫面、光字牌、報(bào)表、流程圖、彈出式流程圖等。</p><p>

109、　　分組畫面的功能是可查看回路狀態(tài)、模擬量、開(kāi)關(guān)量的通道地址，報(bào)警狀態(tài)等；頁(yè)面設(shè)置信息如表4-2。</p><p>　　表4-2吸收操作小組的分組畫面要求表</p><p>　　一覽畫面的功能是統(tǒng)一監(jiān)測(cè)重要數(shù)據(jù)，頁(yè)面設(shè)置信息如表4-3。</p><p>　　表4-3吸收操作小組的一覽畫面要求</p><p>　　一覽畫面的功能是統(tǒng)一監(jiān)測(cè)重要數(shù)

110、據(jù)，頁(yè)面設(shè)置信息如表4-4。</p><p>　　表4-4吸收操作小組的一覽畫面要求</p><p>　　趨勢(shì)畫面的功能是可進(jìn)行實(shí)時(shí)趨勢(shì)的顯示和歷史趨勢(shì)的查詢，頁(yè)面設(shè)置信息如表4-5。</p><p>　　表4-6吸收操作小組的趨勢(shì)畫面要求</p><p>　　總貌畫面的功能是通過(guò)該畫面使索引快捷方便，畫面信息塊顏色可指示測(cè)點(diǎn)狀態(tài)及報(bào)警情況，

111、頁(yè)面設(shè)置信息如表4-7。</p><p>　　表4-7吸收操作小組的總貌要求</p><p>　　光字牌的功能是在登陸當(dāng)前操作小組的監(jiān)控畫面時(shí)，可以集中顯示工段內(nèi)相關(guān)位號(hào)報(bào)警，要求按照一行兩列顯示，顯示要求如表4-8。</p><p>　　表4-8吸收操作小組的光字牌要求</p><p><b>　　7、報(bào)表要求。</b>

112、;</p><p>　　建立一張報(bào)表，每天2班，1班8:00-20:00；2班：20:00-8:00（次日）。記錄位號(hào)：TI215，TI217，TI219，TI227。要求整點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算各位號(hào)平均值。按換班時(shí)間自動(dòng)打印報(bào)表并顯示系統(tǒng)日期。式樣如表4-9。</p><p><b>　　表4-9報(bào)表式樣</b></p><p>　　8、流

113、程圖的頁(yè)面設(shè)置信息及設(shè)計(jì)圖。</p><p>　　頁(yè)面標(biāo)題為“吸收工序”，能顯示吸收工段中所有位號(hào)的指示及回路的控制，能以顏色指示泵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，有動(dòng)態(tài)液位的棒狀圖指示，在畫面中，設(shè)置畫面按鈕可以翻到總貌畫面第一頁(yè)。</p><p>　　圖4-1吸收工序工藝流程圖</p><p>　　4.1.2蒸發(fā)氧化操作小組設(shè)置要求</p><p>　　設(shè)置