ICS-3000儀表控制系統的應用

應用背景

　　化工生產過程大多涉及高溫高壓、易燃易爆和有毒有害的介質，一些化工反應工藝過程復雜且蘊含著巨大的能量，一旦生產過程出現異常且控制不當，將會給人身和財產安全造成嚴重后果。自動化控制系統不僅能對生產過程進行控制，并且能對化工生產裝置和設備可能發生的危險或措施不當行為致使繼續惡化的狀態進行及時響應和保護，從而使危險降低到可以接受的最低程度，保障人員、設備和生產裝置的安全。
　　為了更好的滿足用戶的實際需求，中控儀表推出了面向中小企業的過程控制及安全保護的分布式儀表控制系統ICS-3000。該系統在實現生產過程自動化控制的同時，更能針對危險關鍵參數點實現安全聯鎖保護的功能。

ICS-3000儀表控制系統由操作員站、控制站等組成。
· 操作員站是操作人員完成過程監控管理任務的環境。
· 控制站是系統的I/O處理單元，完成整個工業過程的數據采集、處理及現場控制。
· 過程信息網實現了操作員站和控制站的連接，完成信息、控制命令等的傳輸。

· 第一層：信息管理網（用戶可選）
信息管理網采用以太網，用于工廠級的信息傳送和管理，是實現全廠綜合管理的信息通道。

· 第二層：過程信息網
連接了系統的控制站、操作員站、通信接口單元等，是傳送過程控制實時信息的通道。

· 第三層：過程控制網
控制站與現場被控裝置信號采集、命令傳達的通道。

· 高可靠、低風險，保證生產安全
分布式控制系統的設計理念是分散控制、集中管理，將控制分散的同時也將風險分散，即使有控制模塊故障也只能造成局部癱瘓，不影響整個系統的運行。同時，當生產裝置出現緊急情況時，控制站能在有效的時間內作出響應，及時發出保護聯鎖信號，對現場設備進行安全保護，降低生產運行的風險。

· 現場控制、操作
在很多情況下，工藝要求現場必須要有操作功能，特別是在間歇式生產過程中，系統的起停、參數的變更要根據現場的生產準備情況、實際生產狀況來決定，這都要求除了控制室能集中監控以外，在生產現場也需要具備操作控制功能。

· 功能靈活、控制方案可定制
工程人員可以通過簡單的編程方式調用70多種類型功能豐富的運算控制函數和功能塊，生成滿足實際控制需要的具體的控制策略。

· 節省成本
本系統專為中小規模監控點數定制，相對中大規模的控制系統產品，配置簡單、價格實惠。同時，由于采用了分布式的系統結構，無需將現場大量的輸入輸出信號線全部接到中央控制室，大大降低了用戶成本。

· 維護簡便
無需專業的儀表工，只需對底層的控制模塊作簡單的培訓就能實現系統的正常運行和維護。

過程控制站——C3000

概述
C3000過程控制站內部具有4個單回路PID模塊、6個ON/OFF控制模塊、3個程序控制模塊，配合56個函數模塊，可實現串級、分程、三沖量、比值控制及用戶定制等各種復雜的控制方案，并能實現數據運算和統計功能，采用RS-232C、RS-485、以太網通訊接口，可實現聯網監控。


　　新東港制藥廠的六個生產車間各有若干反應釜，在生產前需要向每個反應釜中添加物料，原生產過程中需要車間操作人員先通知灌區人員開泵將物料往車間的桶里輸送，再用稱重的方式將桶內定量物料倒入反應釜，所以原生產方式效率低工作強度大，而且由于稱重過程中人員可能會接觸到有毒物料存在安全隱患。
　　自ICS-3000 控制系統在新東港物料批量控制系統中成功投運后，在每個車間操作人員可以通過各車間控制站按鍵啟停加料，各控制站操作界面如右圖所示。中央控制室的操作員站完成所有泵閥的協調動作及安全連鎖功能，工程師可以監控全廠所有車間的泵閥狀態和加料運行情況，如遇生產異常系統將報警并自動啟動安全措施停止相關設備以保證生產安全。

　　江蘇八巨藥業有限公司采用ICS-3000 控制系統實現加氫/氮裝置自動控制。系統對5個加氫釜進行加氫、加氮的控制，并進行集中監控管理。
　　系統自動控制氫氣/氮氣的加入量與溫度及壓力產生一個平衡系，系統自動計算反應釜內溫度上升速率，當反應速率異常情況時，切斷氫氣閥門，并現場聲光報警提示。當反應釜內溫度、壓力任一值大于設定值時，系統自動關閉氫氣閥、氮氣閥，防止氫氣的過量加入，切斷反應釜內化學反應并現場聲光報警提示。在上位機上可對五個罐的生產情況進行集中監控，當出現異常情況也會輸出報警提示保證生產安全。

　　內蒙古聯邦制藥采用ICS-3000 控制系統對各車間生產過程中反應物PH值進行自動控制，在各車間現場的控制站完成PH值的自動控制而無需人工參與；在操作員站，工程師可對工廠各車間的生產情況進行集中監控。

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