WebField JX-300X DCS在宝塔气分上的应用

摘 要：
　　本文介绍了Webfield JX-300X DCS特点，叙述了控制系统在宝塔气分上的总体设计方案，重点说明了JX-300X DCS在宝塔气分上的硬件和软件的配置和JX-300X DCS在宝塔气分上的应用。　　
　　关键词
　　　　气分；DCS(集散控制系统)；硬件；软件；数据通讯；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
　　　　宁夏宝塔灵州石化有限公司（三厂）地处宁东镇，建于2001年3月，注册 资金8000万元，总投资1.2亿元，现有职工450人，生产 规模为常压45万吨，催化15万吨，甲基叔丁基醚1万吨 ，占地总面积535亩。是地方政府挂牌重点保护的企业， 2002年被自治区消费者协会命名为诚信单位。 宁夏宝塔气分有限公司地处宁夏宝塔灵州石化有限公司(四厂)北侧，2004年8月建成投产。主要在三厂 四厂的10万吨液化气中开发下游延伸产品，拥有年加工液化气10万吨的气体分馏装置和年产1.5万吨MTBE（甲基叔丁基醚）装置。　　
　　　　宝塔集团通过社会招标，最终选择采用JX-300X DCS最为此装置的控制系统，此系统克服了监测区域面积大、参数实时准确性要求高、现场通讯互联设备多等困难，很好的完成了实现现场数据的实时采集和信息化管理，大大的提高了气分工作的效率，降低了岗位工人的劳动强度。　　　　
　　二 WebField JX-300X DCS简介　　　　
　　　　JX-300X DCS的基本组成包括工程师站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通讯网络SCnet II。在通讯网络上挂接通信接口单元（CIU）可实现JX-300X DCS与PLC等数字设备的连接；通过多功能计算站（MFS）和相应的应用软件AdvanTrol-PIMS可实现与企业管理计算机网的信息交换，实现企业网络（Intranet）环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据的存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。JX-300X DCS覆盖了大型集散系统的安全性、冗余功能、网络扩展功能、集成的用户界面及信息存取功能,系统规模变换灵活，可以实现从一个单元的过程控制，到全厂范围的自动化集成。
　　　　工程师站（ES）是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、操作组态、流程图画面组态、报表程序编制等；使用系统的维护工具软件实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。
　　　　操作站（OS）是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控管理任务的环境。高性能工控机、卓越的流程图机能、多窗口画面显示功能可以方便地实现生产过程信息的集中显示、集中操作和集中管理。
　　　　控制站（CS）是JX-300X DCS中和现场数据直接打交道的单元，由主控制卡、 数据转发卡、I/O卡件、供电单元等构成。控制站内部以机笼为单元。机笼固定在机柜的多层机架上，相应的各类卡件、供电单元都固定在对应的机笼中。控制站的内部采用SBUS网络连接，该网络为主控制卡指挥式令牌网，采用存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。
　　　　JX-300X DCS控制网络SCnet Ⅱ连接工程师站、操作站、控制站和通讯处理单元。通讯网络采用总线形或星形拓扑结构，曼彻斯特编码方式，遵循开放的TCP/IP协议和IEEE802.3标准。SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工业以太网，TCP/IP的传输协议辅以实时的网络故障诊断。其特点是可靠性高、纠错能力强、通信效率高。SCnet Ⅱ真正实现了控制系统的开放性和互连性。通过配置交换器（SWITCH），操作站之间的网络速度达100Mbps，而且可以接多个SCnet Ⅱ子网，形成一种组合结构。
　　　　工程师站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）并不是相互孤立的，过程控制网SCnet Ⅱ实现了工程站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制指令等传输。该网络采用双重化冗余设计，使得信息传输安全、高速。
　　　　JX-300X DCS可以通过挂接网桥的方法连接企业Ethernet，这样的一层网络被称为位于系统上层的信息管理网。信息管理网采用符合TCP/IP协议的以太网，连接了各个控制装置的网桥以及企业内各类管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。
　　三 装置控制系统的总体设计
　　　　气体分馏是以液化石油气为原料，经过脱硫醇，进入分馏塔除去其中的乙烷，丙烷等气体后，而最终得到产品丙稀气体的加工过程。而MTBE是一种提高汽油辛烷值为目的的汽油添加剂产品。
　　　　宁夏宝塔气分有限公司下设JX-300X DCS主要由4个分散的操作系统。其中10万吨/年气体分馏装置设2个DCS系统操作站（操作站兼有工程师站功能），2台打印机1.5万吨/年MTBE装置设2个DCS系统操作站，与气体分馏装置共用打印机。工程师站室设1台工程师站，1台打印机。

　　
　　五 结束语
　　本系统自2003年11月正式验收以来，运行状况稳定，效果良好。控制效果好，完全适应和满足生产工艺的要求。整个生产过程的自动化控制率达 95% 以上，大大降低了操作工的劳动强度，改善了工作环境。系统可靠性较高，降低了仪表维护强度，而且由于系统卡件的通用性，降低了备品备件的库存量和资金占用，降低了生产成本。系统提供了通讯接口，通过调制器与远程网关计算机连接，可并入全厂管理网，为日后实现全厂安全生产过程监控网提供了条件。人力资源方面：直流实现了过程控制的自动化，使原来多人操作常规仪表变为少数几个人的完全控制，工艺与仪表维护人员所需人数约减少了 5 人，按每人收入 1.8-2 万元计算,每年可节省人工成本 9-10 万元；直流还具有良好的性价比，它功能齐全，技术先进，安全可靠性高,系统的平时无故障时间达到 1.0E+05 天.平时修复时间为 1.0E-02 天，这就为我厂节约了大量的维护资金，如果按故障率 2% 计算 (常规仪表),直流每年可节约近 5 万元。