SUPCON集散控制系统在化工装置中的应用

赵世民

摘 要：现国内化工装置很多采用浙大中控SUPCON集散控制系统，文章主要针对该控制系统与同类型其他控制系统进行对比，阐述该控制系统在现代工业自动控制中的应用及优缺点。

关键词：浙大中控；控制系统；比较；优缺点

1 系统硬件

和其他控制系统一样，浙大中控控制系统硬件也是由电源系统、主控制卡CPU、I/O卡、数据转发卡等组成。

1.1 主控制卡

XP243X主控制卡是整个控制系统的核心，通过过程控制网络与操作站、工程师站相连。接收工程师站发出的管理信息，并向操作站传递工艺装置的特性数据和采集到的实时数据。它可以自动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能。

1.2 系统I/O卡件

本控制系统使用的I/O卡件包括：模拟量输入卡XP313、模拟量输出卡XP322、数字量输入卡XP363、数字量输出卡XP362、热电偶输入卡XP314及热电阻输入卡XP316。其中，该控制系统与其他控制系统相比，每块I/O卡件本身都带有拨码开关，可以单独分组设定卡件设置，使用起来更加灵活、可靠。

1.3 数据转发卡

数据转发卡XP233连接着主控制卡与I/O卡件，一方面驱动SBUS总线，另一方面管理本机笼的I/O卡件。

2 软件系统

2.1 组态工具

该系统采用分类的树状结构管理组态信息，使用户能清晰把握系统的组态状况。图1为系统组态总体画面，通过组态工具，可以对控制站、操作站及控制小组进行具体设置。与进口同类型的控制系统相比，组态画面全部采用中文界面，使组态更加直观、易懂。而且条理清晰，容易上手。

2.2 系统回路组态

SUPCON控制系统通过通道组态画面，可以将现场变送器来的电流、电压或阻值信号转变为可在流程图画面上显示的实际测量值画面。其中，可以对量程、报警值等进行设置。如果测量气体介质，可以通过温度补偿、压力补偿来进行温压补偿设置。如果测量流量信号，可以通过开方选项来进行设置，还可以进行累计流量设置。在进行一般控制回路的组态时，与其他控制系统相比，不需要进行功能块的搭建工作，只需在弹出的组态画面对话框的设置栏设置好相应的参数即可，节省了很大的工作量，而且避免了功能块引脚连接错误的弊端，大大提高了组态工作的及时性、准确性。在化工装置中，除了简单控制回路，还有复杂控制回路，其中最为典型的就是串级控制。

2.3 逻辑功能的实现

在化工装置中，除了复杂控制方案外，还有联锁、逻辑、顺序控制功能，其中最为典型的顺序控制便是装卸车管理。浙大中控DCS系统所采用的AdvanTrol Pro软件，可以开发用户端特殊需求软件功能。化工装置所使用的SCTruck V1.0装卸车管理软件就是其中一例。该SCTruck V1.0装卸车管理软件主要实现在AdvanTrol Pro 监控画面下，对物料的装卸车进行管理。通过该软件自动检测实际的装卸货量，并且和装车车辆牌号、来料单位等进行自动关联，统一保存、显示、查询和打印。在SUPCON系统中，SCTruck V1.0装卸车管理软件配合设计所提供的装车系统顺控方案，可完全替代目前市场上使用的批控仪设备，操作方便，管理罐区定量装车及实时票据打印，实现自动化罐区管理。其他同类型DCS控制系统与之相比，很难实现上述装卸车系统。而且浙大中控系统可以在线监测联锁逻辑图中的动态变量数据，便于问题的查找与解决。同时，对需要强制的变量，可以在线强制，方便、安全。

3 故障诊断功能

3.1 故障诊断方法

该系统设有专门的在故障诊断画面，可以清晰地看见整个控制系统的硬件结构。如果某个卡件出现故障，那么就会出现红色报警指示。想进一步了解具体通道故障，可以双击红色显示的卡件即可。在系统正常运行时，整个画面指示灯应该全部为绿色。黄色显示的状态为备用状态，实现了控制系统的冗余功能。

3.2 操作站故障现象及处理方法（见表1）

4 系统维护注意事项

在装置的日常维护过程中，由于工艺参数的调整，需要对系统组态进行修改。对组态进行的任何修改，都应将组态“传送“到各操作站，以保证操作站的运行组态与主控卡保持一致。在组态传送时，应首先注意各个操作站的监控软件正在运行当中，为了不至对操作站的监控运行造成影响，因此应事先提醒被“传送“组态的操作站运行人员注意。其次被传送组态的操作站在组态传送期间，应提醒操作员暂时停止画面操作，否则可能会发生传送失败的情况。另外组态传送时，需要注意，务必使得工程师站以及各操作站的“FTP SERVER“软件处于运行状态。不会对装置造成任何波动，而且组态的发布具有选择性，不会影响工艺人员的在线操作。

5 结束语

随着国产集散控制系统的不断更新换代，系统所实现的功能也越来越完善，甚至一些功能已经赶超进口控制系统，而且在稳定性方面也在不断提高。从性价比方面综合考虑，国产控制系统在今后的炼油化工装置中应该占有很大一部分比例。

参考文献

[1]何衍庆，俞金寿.集散控制系统原理及应用（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2002（10）：120-125.

[2]陆德民.石油化工自动控制设计手册（第三版）[M].北京：化学工业出版社，2000（1）：162-297.

[3]王长力，罗安.集散型控制系统选型与应用[M].北京：清华大学出版社，1996（11）：126-127.