• 項(xiàng)目概述 （一）、 項(xiàng)目背景 　　天津市第二煤氣廠煉焦車(chē)間是全廠生產(chǎn)的核心和經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的重要來(lái)源，其生產(chǎn)自動(dòng)化程度和管理、調(diào)度水平直接關(guān)系到每一爐氣、每一爐焦的生產(chǎn)和質(zhì)量。煉焦車(chē)間有三座焦?fàn)t，一、二號(hào)爐是八十年代初期建造的，生產(chǎn)參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)采用的全部是模擬儀表， 90年一、二號(hào)爐采用BITBUS采集站，在車(chē)間級(jí)、廠級(jí)調(diào)度系統(tǒng)中只實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原系統(tǒng)已不能更好地滿足生產(chǎn)需要，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)的硬件也已被更新?lián)Q代，維護(hù)非常困難。而90年建造的三號(hào)焦?fàn)t，采用的則是DCS系統(tǒng)，只對(duì)三號(hào)爐實(shí)行了監(jiān)控，相對(duì)一、二號(hào)爐是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，越來(lái)越迫切地需要對(duì)一、二號(hào)焦?fàn)t控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，對(duì)整個(gè)焦?fàn)t系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)一的管理，因此廠方準(zhǔn)備在煉焦車(chē)間要進(jìn)行一系列的技術(shù)創(chuàng)新。 　　沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在“九五”攻關(guān)項(xiàng)目中承擔(dān)了“新一代全分布式控制系統(tǒng)軟件”研究開(kāi)發(fā)，其研究成果及與其相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)真正滿足煉焦車(chē)間自動(dòng)化系統(tǒng)的需求。沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所也竭誠(chéng)為廠服務(wù)，提供免費(fèi)開(kāi)發(fā)，把煉焦車(chē)間計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用的示范工程，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，在繼承現(xiàn)有遺產(chǎn)的同時(shí)對(duì)老企業(yè)實(shí)現(xiàn)改造，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用示范，促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。 （二）、項(xiàng)目涉及的煉焦車(chē)間的生產(chǎn)工藝： 　　煉焦車(chē)間是煤氣廠的主要生產(chǎn)車(chē)間。它是把來(lái)自備煤車(chē)間煤塔中的質(zhì)量均勻的配合煤倒入裝煤車(chē)，經(jīng)計(jì)量后由裝煤車(chē)裝入炭化室，按規(guī)定時(shí)間在隔絕空氣情況下，高溫干餾。煤中的揮發(fā)份逸出，成為荒煤氣進(jìn)入上升管、橋管各集氣管，經(jīng)循環(huán)氨水噴灑冷卻后進(jìn)入凈化車(chē)間進(jìn)行凈化，凈化后煤氣一部分回送至煉焦車(chē)間供焦?fàn)t加熱，剩余的絕大部分出廠供居民使用。焦?fàn)t中干餾后的煤變?yōu)榻固?，成熟后的焦炭由推焦?chē)推出，經(jīng)攔焦車(chē)導(dǎo)焦柵導(dǎo)至熄焦車(chē)，送往熄焦塔用水熄滅，然后送往運(yùn)焦車(chē)間。 　　由煉焦車(chē)間的工藝可看出其在全廠生產(chǎn)過(guò)程中的重要位置。 • 采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)越性 （一）、現(xiàn)場(chǎng)總線優(yōu)點(diǎn) 　　現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。 　　由現(xiàn)場(chǎng)總線及其智能儀表組成的控制系統(tǒng) 與現(xiàn)行控制系統(tǒng)相比，具有一些固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 　　1、現(xiàn)場(chǎng)總線是一個(gè)全數(shù)字化的現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，它用數(shù)字信號(hào)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信號(hào)，因此其測(cè)量精度高，抗干擾性強(qiáng)。 　　2、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，是開(kāi)放式互連網(wǎng)絡(luò)。它可集成滿足現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的各廠商的通信網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，避免了網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的一家獨(dú)斷，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的開(kāi)放。 　　3、基于總線的智能化的現(xiàn)場(chǎng)儀表，可以對(duì)量程和零點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)定，具有儀表工作狀態(tài)自診斷功能，能進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量和對(duì)環(huán)境影響的自動(dòng)補(bǔ)償。 　　4、現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)了控制功能的徹底分散，把控制下放到底層。智能化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算和控制功能于一體，既降低了成本又增加了安全性和可靠性。 　　5、所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直接通過(guò)一對(duì)傳輸線互連，這對(duì)傳輸線就是現(xiàn)場(chǎng)總線。這種連接方式減少了連線的數(shù)量，易于安裝和維護(hù)，使施工費(fèi)用、電纜費(fèi)用、調(diào)試和維修成本節(jié)省40%之多。 （二）、 DCS、FCS及混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較 DCS是基于模擬儀表的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)控制站與儀表間通過(guò)一對(duì)一的方式，實(shí)現(xiàn)單向的模擬信號(hào)傳輸，易造成大量的導(dǎo)線消耗和繁重的維護(hù)量。 　　FCS是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式控制系統(tǒng)。它將控制任務(wù)下放至本地儀表，危險(xiǎn)徹底分散，加強(qiáng)系統(tǒng)的自主能力；儀表與控制系統(tǒng)間通過(guò)總線，采用一對(duì)多的方式，實(shí)現(xiàn)雙向的、全數(shù)字信號(hào)通訊。FCS具有對(duì)量程和零點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定和超強(qiáng)的自診斷能力。 　　混合系統(tǒng)既秉承了總線系統(tǒng)的全部?jī)?yōu)勢(shì)，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)現(xiàn)有模擬儀表系統(tǒng)的利用，更好地實(shí)現(xiàn)與遺產(chǎn)系統(tǒng)的無(wú)隙集成，體現(xiàn)了現(xiàn)在與未來(lái)的完美過(guò)渡。 　　針對(duì)天津第二煤氣廠煤焦車(chē)間現(xiàn)有的自動(dòng)化水平，采用現(xiàn)場(chǎng)總線儀表和模擬儀表相結(jié)合，在控制系統(tǒng)中把控制任務(wù)下放到本地儀表，加強(qiáng)系統(tǒng)的自主能力。同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)老工藝系統(tǒng)自動(dòng)化遺產(chǎn)的有效繼承，提高現(xiàn)有老企業(yè)的自動(dòng)化水平。 • 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)： 　　在天津第二煤氣廠焦?fàn)t計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)項(xiàng)目中，我們采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與現(xiàn)有系統(tǒng)相結(jié)合。在一、二號(hào)爐，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和對(duì)十二個(gè)控制回路的控制，在三號(hào)爐，保留其 DCS系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器通過(guò)RS232通訊接口與DCS連接取得三號(hào)爐生產(chǎn)參數(shù)。集一、二、三號(hào)爐生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)于一體，實(shí)現(xiàn)煉焦車(chē)間計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控。 　　對(duì)原常規(guī)儀表系統(tǒng)，我們建議原有儀表系統(tǒng)暫保留，不做更新，待總線系統(tǒng)完善后自然淘汰，儀表移做它用。