引言：本文介紹了艾默生DeltaV系統(tǒng)在宜化集團(tuán)有限公司多個(gè)PVC項(xiàng)目中的成功應(yīng)用，幫助用戶(hù)節(jié)省了項(xiàng)目成本，保護(hù)用戶(hù)投資。
PVC即聚氯乙烯樹(shù)脂，近些年行業(yè)產(chǎn)量提升很快，在工業(yè)和民生的多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。作為國(guó)內(nèi)排名前列的石化企業(yè)，宜化集團(tuán)有限公司在其多個(gè)PVC項(xiàng)目中采用了艾默生DeltaV控制系統(tǒng)及其批量控制方案。包括湖北宜化、宜都宜化、青海宜化、內(nèi)蒙古宜化和新疆宜化。
圖1：PVC工藝流程圖
DeltaV作為世界上首套全數(shù)字控制系統(tǒng)，自問(wèn)世以來(lái)取得了非常廣泛的應(yīng)用，得到了廣大用戶(hù)的肯定和好評(píng)。在PVC行業(yè)，僅中國(guó)大陸地區(qū)就有30套左右的業(yè)績(jī)，排名前列。
從硬件上來(lái)說(shuō)，DeltaV的節(jié)點(diǎn)之間、包括工作站和控制器、通過(guò)100M的工業(yè)冗余以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、不同于C/S即服務(wù)器和客戶(hù)端的架構(gòu)、不會(huì)因?yàn)槿我粏蝹€(gè)節(jié)點(diǎn)的故障影響到其他節(jié)點(diǎn)的正常工作。因其全數(shù)字控制系統(tǒng)的特性，可以在同一底板上支持傳統(tǒng)I/O卡件和數(shù)字協(xié)議通訊卡件如HART、FF、Modbus、Profibus、Asi等，并且傳統(tǒng)模擬量輸入輸出卡件默認(rèn)支持HART協(xié)議，能夠非常好的支持智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。另一方面，DeltaV系統(tǒng)的工作站、控制器、所有卡件都支持在線(xiàn)添加，即插即用，方便改擴(kuò)建和節(jié)省工程時(shí)間。節(jié)點(diǎn)能夠自動(dòng)檢測(cè)并編址、無(wú)需人工干預(yù)。通過(guò)Auto-sense功能可以自動(dòng)檢測(cè)I/O卡件和通訊卡件類(lèi)型，甚至可以自動(dòng)獲取現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備及其信息。從軟件上來(lái)說(shuō)，DeltaV采用全局的單一組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，沒(méi)有數(shù)據(jù)映射和轉(zhuǎn)換，方便組態(tài)、提高效率。非常符合Windows的操作習(xí)慣，從組態(tài)到編程全面采用圖形化界面，更加友好、直觀(guān)，簡(jiǎn)單易學(xué)且支持中文。內(nèi)置集成了以往許多需要進(jìn)行復(fù)雜編程才能實(shí)現(xiàn)的功能，如聯(lián)鎖報(bào)警首出提示、聯(lián)鎖旁路、順控程序中每個(gè)步驟和動(dòng)作都可單獨(dú)使能，等等。處處都能體現(xiàn)出人性化考慮和易用性。
圖2：DeltaV系統(tǒng)架構(gòu)
PVC生產(chǎn)因其工藝的復(fù)雜性、對(duì)自動(dòng)化控制要求相對(duì)較高。以懸浮法生產(chǎn)方式為例，從氯乙烯單體在引發(fā)劑作用下合成聚氯乙烯是個(gè)復(fù)雜的放熱反應(yīng)過(guò)程。一般會(huì)采用批量控制(Batch)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
DeltaV Batch嚴(yán)格遵循批量控制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)S88.01來(lái)建立，并與之互相契合。S88標(biāo)準(zhǔn)的物理模型和軟件模型分別與DeltaV資源管理器的組態(tài)界面相對(duì)應(yīng)，其中關(guān)鍵的Phase編程是基于內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)遷移圖。除了常規(guī)的Phase狀態(tài)外，DeltaV獨(dú)有的Fail Monitor監(jiān)視模塊能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視生產(chǎn)流程的錯(cuò)誤或意外發(fā)生并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)狀態(tài)，從而減少人工干預(yù)、提高自動(dòng)化生產(chǎn)水平。再者，其先進(jìn)的設(shè)備仲裁功能可以對(duì)相應(yīng)的公用設(shè)備進(jìn)行先后排序，在保證正常生產(chǎn)的情況下、盡可能的提高設(shè)備使用效率。對(duì)于人機(jī)界面來(lái)說(shuō)，流程和批量操作可以整合在同一畫(huà)面，避免來(lái)回切換導(dǎo)致的不便，并且操作信息豐富、批量運(yùn)行透明度高。最后，DeltaV Batch有著強(qiáng)大的配方管理功能、即對(duì)于非自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的工藝人員來(lái)，只需通過(guò)簡(jiǎn)單的“搭積木”方式即可完成工藝流程的創(chuàng)建和改動(dòng)、而不必關(guān)注于底層具體設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)了“傻瓜式”控制。以上特點(diǎn)都是符合PVC行業(yè)的特性，減少人為因素造成的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，保證PVC生產(chǎn)裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行。
圖3：DeltaV批量中的Phase狀態(tài)遷移圖
PVC行業(yè)的另一特點(diǎn)是溫度測(cè)點(diǎn)較多且相對(duì)集中，采用傳統(tǒng)溫度變送器方式的話(huà)無(wú)論設(shè)備和線(xiàn)纜的成本會(huì)比較高。艾默生針對(duì)這一情況有個(gè)非常好的應(yīng)用方案，就是基于基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(FF)的848T總線(xiàn)溫度變送器。它的最大特點(diǎn)是單一設(shè)備上可以連接最多8個(gè)溫度傳感器，只需通過(guò)一根數(shù)字總線(xiàn)連接到總線(xiàn)分配器即可，尤其適合于反應(yīng)釜、罐等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，大大節(jié)省項(xiàng)目成本，保護(hù)用戶(hù)投資。
圖4：848T 8通道總線(xiàn)溫度變送器
以上是針對(duì)PVC行業(yè)的DeltaV及其批量的大概介紹，一些反饋都是來(lái)自于宜化用戶(hù)的實(shí)際使用感受，他們認(rèn)為艾默生的DeltaV系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)并且方便易用，這也是艾默生公司的一貫?zāi)繕?biāo)。
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