PVC聚合装置与干燥装置DCS控制系统之间的通讯

王雪伟，王振云

（内蒙古亿利化学工业有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 014300）

内蒙古亿利化学工业有限公司50万t/a PVC 的聚合装置共有25台聚合釜，每5台聚合釜为一条生产线，每条线生产出来的PVC 浆料经汽提装置分离出氯乙烯单体以后，再送往浆料混合槽，然后通过进料泵送往PVC 干燥装置。其中，浆料混合槽的液位、搅拌和进料泵的运行状态，是PVC 聚合装置和干燥装置都需要监控的工艺变量。

PVC 聚合装置DCS 采用的是横河CS3000系统，而干燥采用的是MTL 公司的MOST 系统。浆料混合槽液位以及搅拌和进料泵的运行状态，这些工艺变量点是直接引进了聚合装置的DCS 里，如果干燥装置要用这些点，可以有很多方法实现，但是经过DCS 人员的分析和比较发现，远程串行通讯是最经济合理的方案。横河CS3000系统和MTL 的MOST 系统都支持MODBUS 通讯协议，都有专门的MODBUS通讯接口。利用MODBUS 协议可以在这2套不同品牌的控制系统之间进行通讯，最终该公司的生产实践也证明了这种通讯方式的良好效果和经济合理性。

1 PVC 聚合装置与干燥装置远程通讯的具体配置

1.1 系统硬件配置

根据控制器的特点和具体的生产环境要求，该公司硬件的传输方式选择了RS485电气规则，由此CS3000系统配置了ALR121这个支持RS485电气规则的通讯卡，而MOST 系统控制器和控制器底板本身带有支持RS485电气规则的COM1和COM2通讯接口。由于聚合装置控制室与干燥装置控制室距离较远，为了避免通讯信号受到干扰，选择了光纤线路传输，远程通讯系统的结构如图1。

1.2 系统软件组态

图1 远程通讯系统结构图

MODBUS 通讯协议是CS3000系统和MOST 系统都支持的通讯协议，所以软件组态要按照MODBUS 通讯协议的要求进行组态；另外，浆料混合槽液位和搅拌进料泵的状态是直接组进CS3000系统里的，所以通讯的目的是将CS3000系统的数据发往MOST 系统，因此软件组态时要将CS3000控制器作为主站，MOST 系统控制器作为从站。

1.2.1 CS3000系统软件组态

图2是在CS3000系统中对ALR121通讯卡的组态设置页面，从图中可以清楚看到，共需发送5个变量，这5个变量分别是1线2线浆料混合槽的4个液位和1个搅拌及泵状态的包。Buffer，是所需缓冲的大小；Size，变量的byte 大小，这里1表示1个byte；Station，从站的地址，这里设为1，3线4线设为2；Device&Address 向从站传送数据的modbus 映射地址 如A40002等。

图2 CS3000系统中对对ALR（2）通讯卡的组态设置页面

PVC 聚合装置的3、4、5 3条线的6个浆料混合槽液位和6个搅拌及6个进料泵状态的软件组态与1、2线完全一样这里不再赘诉。

1.2.2 MOST 系统软件组态

图3是对MOST 控制器COM1、COM2通讯端口的设置页面，可以看到这里将protocol（协议）设置为Modbus Slave，并且定义了波特率、数据长度、数据停止位等。其中Use External Mapping 项要打对勾，定义好和CS3000系统发送过来相应的点以后，映射到控制器Mapping 就可以了。

2 通讯系统使用情况

该通讯系统自2007年8月投运以来，运行稳定效果非常好，总结和分析如下。

图3 对MOST控制器com1、com2通讯端口的设置页面

（1）给操作带来很大方便。自从该系统投运以来，干燥的DCS 操作工可以方便的监视浆料混合槽液位等工艺变量，并准确的实施控制；

（2）运行稳定，维护工作量小。由于该系统采用双冗余结构，并且使用了高可靠性的ALR121通讯卡和光纤收发器，所以运行稳定故障率低，维护工作量小；

（3）节约成本。由于该通讯系统使用了串行通讯，所以要比普通的单点通讯方式更节省成本。PVC聚合装置共有5条线，每条线有2个浆料混合槽液位，2个搅拌，2个进料泵，一共是10个AI 点和20个DI 点。如果要将这些点直接引进干燥装置，要增加很多成本。这两种方式在成本方面的差距如表1。

表1 成本核算表

3 结论

通过上面的全面分析不难看出，使用MODBUS协议进行串行通讯，不仅组态简单，系统运行稳定，而且节约成本。对于大的化工生产企业，必定是控制系统种类繁杂，不仅有各分厂不同品牌的DCS 控制系统，还有各大型机组自己的PLC 控制系统，单片机控制系统等。能让各种类不同的控制系统互相通讯，共享生产信息，是一件很有意义的事。PVC 聚合装置与干燥装置之间的通讯系统就是一个典型的范例，为以后解决此类问题提供了参照。

［1］黎康保，朱宏兴.接口与通讯.西安：西北工业大学出版社，1989.