新華TiSNet-XDC800 DCS系統(tǒng)在某紙業(yè)蒸發(fā)工段的應(yīng)用

一、工程概述
　　XX紙業(yè)蒸發(fā)工段是黑液全逆流流程，稀液首先進(jìn)入Ⅴ效板式降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)，然后依次進(jìn)入Ⅳ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅲ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅱ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅰ效板式降膜蒸發(fā)器，從Ⅰ效板式降膜蒸發(fā)器出濃黑液，從Ⅰ效濃黑液閃蒸罐出濃黑液送濃黑液槽貯存。
　　蒸汽流程為Ⅰ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅱ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅲ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅳ效板式降膜蒸發(fā)器→Ⅴ效板式降膜蒸發(fā)器，末效產(chǎn)生的二次蒸汽由板式冷凝器冷凝，板式冷凝器冷卻水采用工廠清水，冷卻水送提取工段洗漿，其中除Ⅰ效使用新鮮蒸汽作為熱源外，其余各效均采用二次蒸汽作為熱源。
　　根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選用了新華TiSNet-XDC800 DCS系統(tǒng)。
二、新華TiSNet-XDC800 DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　TiSNet-XDC800為第四代DCS（第四代DCS的體系結(jié)構(gòu)主要分為四層結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場儀表層、控制裝置單元層、工廠（車間）層和企業(yè)管理層。），

圖一、TiSNet-XDC800 DCS控制柜

TiSNet-XDC800不但是一個以控制功能為主的控制系統(tǒng)，而且也是一個具有信息管理功能的綜合平臺。TiSNet-XDC800通過網(wǎng)絡(luò)提供了從現(xiàn)場到設(shè)備，從設(shè)備到車間，從車間到工廠，從工廠到企業(yè)集團(tuán)的整個信息通道。將整個生產(chǎn)過程納入統(tǒng)一的分布式集成信息系統(tǒng)。形成一個具有信息管理的控制與管理一體化系統(tǒng)。管理層通過IE瀏覽器可在Internet網(wǎng)上瀏覽生產(chǎn)工況。
　　TiSNet-XDC800將以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)集成，融合為過程控制系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)。還集成了PLC、RTU、FCS、各種多回路調(diào)節(jié)器、各種智能采集或控制單元等。
　　TiSNet-XDC800系統(tǒng)的多層面冗余結(jié)構(gòu)，確保用戶在關(guān)鍵控制場合使用的可靠性。系統(tǒng)以其高可靠性的硬件設(shè)計和內(nèi)嵌專業(yè)化的控制算法，冗余的以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)，適用于中大型控制工程項(xiàng)目，是面向整個生產(chǎn)過程的先進(jìn)過程控制系統(tǒng)。
OnXDC軟件包的特點(diǎn)：
　　(1) 具有IE瀏覽器方式人機(jī)界面，通過權(quán)限設(shè)置，管理層可在Internet網(wǎng)上方便瀏覽現(xiàn)場生產(chǎn)工況。
　　(2) 新華DCS系統(tǒng)的控制器編程軟件和監(jiān)控軟件采用整體性設(shè)計，應(yīng)用方便，功能強(qiáng)大，并且易移植、易擴(kuò)展。
　　(3) 新華DCS系統(tǒng)軟件采用了精簡優(yōu)化設(shè)計，其整個系統(tǒng)軟件只有幾M字節(jié)，而其生成的控制器代碼文件只有幾百K字節(jié)，這在所有國內(nèi)外其它DCS產(chǎn)品中是最精簡的。
　　(4) 全中文化窗口化操作平臺，適合運(yùn)行人員高效，方便的操作和上機(jī)培訓(xùn)，克服了進(jìn)口DCS不能漢化、部分漢化等缺陷或因此給系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定因素。
　　(5) 全圖形化開放式組態(tài)，所見及所得，符合國際IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。簡單易學(xué)易用，比其它DCS廠家的文本方式組態(tài)方便、直觀。
　　(6) 采用新華研發(fā)的專業(yè)化嵌入式算法模塊，實(shí)現(xiàn)了在線修改等功能，對控制程序的修改無需編譯和再次下裝等步驟，確保了用戶的連續(xù)性生產(chǎn)。
　　(7) 新華DCS系統(tǒng)具有動態(tài)虛擬控制器技術(shù)進(jìn)行功能仿真、邏輯驗(yàn)證、用戶培訓(xùn)的DCS系統(tǒng)。
　　(8)具有強(qiáng)大的系統(tǒng)自診斷功能，診斷功能可以達(dá)到通道級。
三、XX紙業(yè)蒸發(fā)的控制策略。
　　本系統(tǒng)配置了兩個TiSNet-XDC800控制柜，兩臺操作員站和一臺工程師站，AB雙控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

圖二、XX竹紙業(yè)蒸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)布局

蒸發(fā)工段的控制目標(biāo)是穩(wěn)定濃黑液的濃度和降低蒸汽的消耗。影響濃黑液濃度的主要因素是進(jìn)效黑液的濃度和流量以及蒸發(fā)設(shè)備各效的總有效壓差。穩(wěn)定有效差壓首先要穩(wěn)定進(jìn)第Ⅰ效的新鮮蒸汽的壓力和末效的二次蒸汽的真空度。

圖三、1效控制畫面

圖四、1-5效控制畫面

(1)蒸汽介質(zhì)
　　蒸汽壓力指示控制及聯(lián)鎖（單回路PID調(diào)節(jié)）
蒸發(fā)的加熱原件不能受蒸汽的沖擊，因此蒸汽控制閥需加斜坡控制，以保證蒸汽緩慢進(jìn)入加熱元件。
　　當(dāng)Ⅰ效黑液達(dá)到低低液位時，關(guān)閉蒸汽控制閥。因?yàn)楹谝哼^低會造成的加熱元件斷流。如果不停蒸汽，加熱元件會干燒，而造成加熱元件結(jié)垢。
　　Ⅰ效與Ⅱ效溫差過大，關(guān)閉蒸汽控制閥。因?yàn)槔淠到y(tǒng)不正常會造成Ⅰ效與Ⅱ效溫差過大，此時應(yīng)關(guān)閉蒸汽控制閥，以免形成水錘損壞加熱元件。

圖四、冷凝水控制組態(tài)

（2）黑液介質(zhì)
　　各效黑液液位指示調(diào)節(jié)（單回路PID調(diào)節(jié)）
　　進(jìn)出站黑液流量指示積累調(diào)節(jié)（單回路PID調(diào)節(jié)）

圖五、黑液液位控制組態(tài)

(3)冷凝水介質(zhì)
　　Ⅰ效冷凝水電導(dǎo)指示報警切換各效冷凝水液位指示報警調(diào)節(jié)（單回路PID調(diào)節(jié)）
四、效果總結(jié)
　　XX紙業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大，單條生產(chǎn)線設(shè)備日產(chǎn)能力高，新華TiSNet-XDC800 DCS控制系統(tǒng)為單機(jī)工藝設(shè)備以及整條生產(chǎn)線提供極為完善的安全保護(hù)。TiSNet-XDC800 DCS系統(tǒng)自身有極高的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，有很強(qiáng)的故障診斷能力和修復(fù)能力，從而大大縮短停機(jī)時間，提高了生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。