PDF《基于节点总线的烟气脱硫处理控制系统》

4 种处理机. ① 应用处理机(application processor) :与大容量存储器相连,存储系统信息和过程控制方案与数据;

以及 可选地与信息网络相连,提供双向的信息和图像的交换. ② 工作站处理机 (workstation processor) :与CRT,工程师键盘,操作键盘和其它操作站设备相连;

以及 可选地与信息网络相连,提供源于其它相连计算机上的X-Window显示画面. ③ 控制处理机(control processor) :可与I/A Series现场总线组件和设备相连,完成控制功能. ④ 通信处理机(communication processor) :通过RS232-C串行接口可连接打印机,VT-100终端或调制解调 器. 节点总线上还可以挂其它的功能处理机,如: ① 信息网络接口 (DECNET,NOVELL等);

第七届工业仪表与自动化学术会议

2 ② 节点总线扩展组件和与其他网络及设备间提供通讯的各种网间连接器. 节点总线扩展组件用来扩展节点 总线的距离,每次扩展300 m,可扩展二次;

③ 个人计算机操作站接口,使个人计算机具有控制处理机、应用处理机和操作站处理机的功能,它能执行 数据收集、连续控制、梯形逻辑控制和顺序控制;

④ 仪表网间连接器,用来连接单回路控制器.

2 系统网络组成及功能设计 现代化的烟气脱硫处理系统需要实现管理与控制一体化, 实现办公自 动化.控制系统不仅与下层控制设备有良好的接口,具有与上层管理系统 集成的接口,同时还应具有可扩展性.所以现代化烟气脱硫处理系统要求 在底层采用现场总线或者工业以太网等技术, 上层则选用优秀的监控组态 软件.为了加强系统的可靠性,使整个系统能够长时间无故障地运行,需 要采用冗余、容错技术. 根据 Nodebus 的应用,将烟气脱硫控制系统分为管理级、控制级和过程级

3 部分. ① 管理级.管理级是系统的核心部分,其完成对烟气脱硫处理过程各部分的管理和控制,并实现厂级的办 公自动化.管理级提供人机接口,是整个控制系统与外部信息交换的界面 .其中的各台计算机具有相互通信的 功能,实现数据交换或共享.考虑到其功能结构的层次性和可分割性,采用客户/服务器(client/server)的体 系结构.服务器具有远程控制操作功能、状态显示功能、数据处理功能、报警功能、报表功能、通信功能和冗 余功能等.服务器互为备用,实现冗余,提高系统的可靠性.这种配置的最主要的优点是保证数据的完整性和 监控操作的连续性.如果一个服务器出现故障,该服务器的客户机自动从发生故障的服务器切换到备用的服务 器上,使所有的客户机始终可以监控生产过程,修复后的服务器回到系统后,自动实现归档数据的匹配. ② 控制级.控制级是实现系统功能的关键,也是连接系统信息管理与现场组件通讯的枢纽. 其主要功能 是发送参数或命令,对脱硫处理过程进行控制,同时将接受和计算反馈回来的现场状态.控制级要求具有较高 的可靠性,所以在系统的关键部分中要采用冗余技术.控制器(CP)是整个系统的核心,所以在控制级中,需 要采用冗余控制器.两个冗余控制器之间通过并行节点总线通讯,进行信息交换,相互监视,实现双机热备冗 余.系统选用 FOXBORO 公司的具有容错功能的

60 系列处理器,和与它相连的现场组件一起,可按组态好的 控制方案对过程进行控制.可实现连续控制、梯型逻辑控制和顺序控制等功能.完成数据采集、检测、报警和 传送信息的功能. ③ 过程级.过程级是实现系统功能的基础,主要由一次仪表(如液位计、传感器、pH 计) 、控制设备等组 成.其功能主要是对系统设备的运行状态、传感器参数等进行监测,并把检测到的数据上传,同时接受上一级 的指令对执行机构进行控制.由于控制设备比较分散,在 电厂内,输入/输出设备连接到一个集中的机架,在设备 改变和系统扩展时,导致接线工作量大,成本高,柔性度 低.通过节点总线系统来连接部件,是解决这些问题的最 佳方案.分布式配置意味着可编程序控制器、I/O 模块和现 场设备通过称为节点总线信号电缆连接.将输入/输出模块 转换成就地监测器和执行器,可就地转换和处理过程信号, 可以集中进行程序设计. 以上的配置中,系统重要的部分均需采用冗余技术, 以使整个控制系统具有更高的可靠性,从而实现