灰熔聚粉煤气化中试装置中JX-300XP DCS的应用

韦 锐

山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城 048006

灰熔聚粉煤气化中试装置中JX-300XP DCS的应用

韦 锐

山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城 048006

本文介绍了灰熔聚粉煤气化中试装置中JX-300XP DCS 的应用，该系统由工程师站、操作站、控制站、过程控制网络等组成，能对灰熔聚气化试验过程进行自动控制。

灰熔聚；JX-300XP DCS；自动控制

山西天和煤气化科技有限公司灰熔聚粉煤气化中试装置采用了浙大中控技术有限公司的Jx300XP DCS系统，实现了该装置的工艺操作、监视、自动控制、程序控制、联锁保护、数据采集和在线管理等功能。

1 工艺简介

灰熔聚流化床粉煤气化技术是在中科院山西煤化所和国家科委、国家计委三个五年计划支持下，历经20余年研究开发，形成的我国自主知识产权的先进煤气化成套技术，实现了工业化应用，目前正承担国家“863”试验项目，工艺达到了国际水平，获中国科学院科技进步一等奖，国家“八五”科技成果奖，国家发明专利和实用新型专利。

2 系统整体结构

JX 300XP DCS系统采用三层通信网络结构。最上层为信息管理网，采用符合TCP/IP协议的以太网，连接控制装置的网桥以及企业内各管理计算机用于信息的传送和管理，是实现综合管理的信息通道。中间层为过程控制网（SCnet lI），采用双高速冗余工业以太网SCnet II作为其过程控制网络，连接操作员站、工程师站和控制站，并传输各种实时信息。底层网络为控制站内部网络（SUBS），采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之问进行信息交换的通道。

3 配置方案

灰熔聚气化中试基地装置JX-300XP DCS系统配置了1个控制站、2个操作站、1个配电和安全栅柜、打印机、通讯总线以及1套UPS电源。系统共安装有8只机笼，包括1只电源机笼和7只卡件机笼。主控卡、数据转发卡、IO卡都安装在该机笼里。该系统共有6O个继电器，其中用于DO的共42个，全部为于结点输出。用于DI的共l8个，继电器驱动电源为DC 24V，安装在安全栅柜内。该系统使用的安全栅安装了隔离式安全栅，它们采用统一并接供电，不单独为每一个安全栅分别接人电源。现场变送器电源由模拟量输入型安全栅提供，其输出直接到卡件对应点，模拟输出型安全栅接收卡件传来的信号送给现场执行器，开关量输入型安全栅为气化部分的开关阀的位置开关提供24VDC电源。

4 控制方案

1）简单回路控制。气化控制中的压力调节系统中的空气分气缸压力PIRC-0207，流量调节系统中的FIRC-0201环管空气量、FIRC-0202中心管空气量、FIRC-0203分布板空气量、FIRC-0204气流床空气量等均为简单回路控制。

2）复杂回路控制。本系统采用多个连锁控制，如进煤系统中的，平衡斗V0202上的泄压阀KV0206打开的条件为KV0205平衡斗V0202冲压阀，平衡斗V0202上阀KV0201、KV0202、下阀KV0209、KV0210关闭，只有均满足以上条件KV0206才可以被打开。

5 JX.300 XP DCS系统的优点

1）JX.300XP DCS系统的软件安装方便、快捷。Plantscape DCS系统软件的安装需要很长时间，安装过程需仔细，一旦一步做错，将全部重新再来；而JX- 300XP DCS系统软件的安装仅需10min左右，大大节省了安装时问。

2）系统的数据转发卡具有一系列的自检功能且方便监控与查看。该系统可检测I/O通道通信线路的短路和断路，并且能够检查出发生故障的通道号，它不仅可以通过LED指示反映部分故障情况，而且还能通过上位机监控软件在操作站直接查看出故障的准确位置。

3）JX.300XP DCS系统控制卡的综合诊断到了L/O通道级，具有灵活的报警处理和信号质量码功能，过程点的传感器和高低限检查，过程点报警处理增加了过程点的质量标志——“报警”、“变送器故障”、“自动／手动”、“可疑”等。

4）系统为全中文对话，便于理解。

5）系统的上位机上显示的控制阀位输出与现场阀门的实际开度是完全一致的，在控制阀位时不需再考虑阀门的气开、气闭情况，方便了操作。在危急情况时更能及时、准确地进行处理。

6）系统此次的硬件安装，每一个安全栅以及对应的开关都粘贴了与之隔离的变送器相呼应的标号，查找故障对可以从实际接线中一目了然地直接查找故障点，不需再去查阅大量的接线图，方便了故障的查找和处理，为在第一时间内及时处理事故赢得了宝贵的时间。

6 结论

灰熔聚中试DCS系统投运至今，性能可靠，运行平稳。特别是利用JX-300XP DCS系统的提供图形化组态软件实现了自动顺序控制和连锁控制及报警的实现。从灰熔聚中试DCS系统的顺利投运，可看出JX-300XP DCS系统在化工自动化应用方面具有如下优点：

1）可靠性高，软硬件性能稳定；

2）操作简单，维护方便。纯中文的组态和监控画面，为维护人员、操作人员提供了良好的人机接口。全自动启停和控制，更是大大降低了对人员素质的依赖，避免了误操作可能性；

3）通讯网络和主要控制部件都可以更加需要采用热冗余，在提高系统安全性的基础上，提高了系统的性价比；

4）客户服务及时，配品配件供应方便等优势。

[1]俞海斌，等. SUPCON JX-300XP 系统使用手册 [M].浙大中控技术有限公司.

[2]陆德民，战振基，黄步余.石油化工自动化控制设计手册[M].化学工业出版社，2000.

TE64

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1674-6708（2010）23-0165-02