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變性淀粉DCS控制系統(tǒng)
變性淀粉DCS控制系統(tǒng)
浙江威盛自動(dòng)化有限公司
一：生產(chǎn)工藝概況
變性淀粉的生產(chǎn)主要是將淀粉在一定的生產(chǎn)工況下，加入次氯酸鈉，鹽酸，氫氧化鈣，碳酸鈉等化學(xué)藥品進(jìn)行反應(yīng)，生成具有某種特定性質(zhì)的淀粉。其整個(gè)生產(chǎn)流程為：
二、系統(tǒng)配置
根據(jù)此工段工藝的特點(diǎn)和控制系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的監(jiān)控功能，本控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制站和操作站組成。現(xiàn)場控制站負(fù)責(zé)本工段控制和數(shù)據(jù)采集。監(jiān)控操作站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，帶測量點(diǎn)參數(shù)顯示的工藝流程圖（附后）、控制回路畫面及參數(shù)設(shè)定畫面、主要工藝參數(shù)歷史趨勢記錄及顯示、參數(shù)報(bào)警記錄、顯示、啟停操作及監(jiān)視畫面、系統(tǒng)自診斷畫面等功能?，F(xiàn)場控制站和操作站之間通過通訊線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
三：控制方案
1、控制方案
本系統(tǒng)調(diào)節(jié)回路很多，由反應(yīng)罐進(jìn)料控制、換熱器溫度控制、加藥控制、熱水罐溫度控制、空氣加熱器溫度控制等構(gòu)成。
1)、進(jìn)淀粉乳料控制
該進(jìn)料控制主要完成加料控制，以液位為保護(hù)切斷。主要起開關(guān)閥的作用，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際要求，在進(jìn)料時(shí)開啟在50%，關(guān)閉時(shí)為0%。因此在策略中以開關(guān)來選擇作為輸入執(zhí)行器的信號(hào)。
2)、單回路控制
在熱水罐溫度控制、空氣加熱器溫度控制等簡單控制調(diào)節(jié)，采用傳統(tǒng)的單回路控制模式，框圖如下：
3)、自動(dòng)加藥控制
4)、聯(lián)鎖控制
化學(xué)試劑罐液位控制具有高低限聲光報(bào)警，同時(shí)液位達(dá)到高*聯(lián)鎖停藥品輸送泵；具有聯(lián)鎖/解鎖功能，在解鎖狀態(tài)時(shí)可以手動(dòng)操作停止泵運(yùn)行：
各加藥管上加藥控制閥在加藥完畢后自動(dòng)關(guān)閉，具有聯(lián)鎖/解鎖功能，在解鎖狀態(tài)時(shí)可以手動(dòng)操作關(guān)閉加藥控制閥：
2、冗余功能的實(shí)現(xiàn)
為了確保運(yùn)行機(jī)系統(tǒng)在故障發(fā)生時(shí)能正常運(yùn)行，該系統(tǒng)采用雙機(jī)冗余。在雙機(jī)冗余系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)無擾切換，必須解決參數(shù)從運(yùn)行機(jī)傳送到冗余機(jī)上，實(shí)現(xiàn)冗余機(jī)*跟蹤運(yùn)行機(jī)，采用參數(shù)傳送器實(shí)現(xiàn)。其中要傳送的參數(shù)有PID參數(shù)、流量累計(jì)參數(shù)及閥門、手自動(dòng)和步進(jìn)延時(shí)狀態(tài)等。其原理框圖如下：
3. 控制效果分析：
影響調(diào)節(jié)的因素較多，如進(jìn)料流量、溫度、壓力等。各調(diào)節(jié)回路是使各被控參數(shù)控制在合適的范圍內(nèi)，以利正常生產(chǎn)。趨勢圖如下（此圖上曲線包括所有調(diào)節(jié)回路的被控參數(shù)及較為重要的參數(shù)）：從趨勢上看滿足工藝要求。
畫面構(gòu)成：
該系統(tǒng)有工藝流程圖，歷史趨勢畫面，調(diào)節(jié)器畫面，事件記錄、報(bào)警、用戶登錄等畫面。
動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：在流程圖上相應(yīng)處顯示
動(dòng)態(tài)畫面的鏈接：在每幅畫面上做按鈕，點(diǎn)擊按鈕可以彈出相應(yīng)畫面；點(diǎn)擊工藝流程圖上的調(diào)節(jié)閥，可以彈出調(diào)節(jié)畫面，可以在線修改給定值、量程、輸出值，對PID參數(shù)進(jìn)行整定等等。
根據(jù)需要可以在線修改模塊的許多參數(shù)。
工藝流程圖畫面如下：
1)、反應(yīng)工段
2)、洗滌工段
3)、干燥工段
4)、配藥工段
5)、自動(dòng)加藥操作畫面