PCS7在制藥行業的應用

全手動、無聯鎖這在一般的化工廠是不可想象且不可思議的，但國內大部分制藥廠特別是傳統型生產廠家卻都是如此。
西門子"全集成自動化"的過程控制系統PCS7系統在某維他命A藥廠的成功應用，使維生素B6藥廠及無錫檸檬酸廠欣然接受了"全集成自動化"概念,并采用了新型過程控制系統——-PCS7。
我們除了向用戶提供整個系統所需的軟、硬件產品，還對整個工程提供相應的服務，從系統編程和組態到控制柜的設計和制造，以及現場安裝指導，接線和調試等直至項目投產運行。
工藝簡介
由于維生素B6藥廠及檸檬酸廠規模較大，現僅以某廠的某一生產步驟為例。
Step n的主要設備：加成反應釜、冷凝器、芳構反應釜、分餾塔。
控制策略
●在維生素B6藥廠，為了實現高分散控制又集中監控的方案，整個工廠在中央控制室內放置了三臺操作員站，對全廠相關設備的運行狀態進行實時監控、數據采集、參數調整，在11個工段的11個就地控制柜內放置了11個相應的操作員站，實現本地監控和操作的控制方式。這種設計方案特別適合那些由全手動、無聯鎖改造為全自動、全聯鎖的工廠。既實現了全集成自動化，又保留了本地監控和操作的傳統習慣，同時可降低對操作員的要求。而工廠的操作員可在保留傳統習慣的的同時快速掌握操作和控制方式。在檸檬酸廠，根據設備的分布特色，配置了二臺主控制器，每臺控制器各帶一路Profibus_DP現場總線，與所有連接現場設備的分布式I/O站及操作員面板直接連接并進行實時通訊。
●雖然檸檬酸廠采用集中控制、集中監視的控制方式，即在中央控制室內放置二臺操作員站，但在現場的8個工段仍設置了4個操作員面板，這樣即使主CPU故障或停機，這些操作員面板仍可自動切入，對一些重要的監控畫面和控制回路進行監控。分布式I/O站選用專用的有源背板總線，可帶電熱插拔，實現在線增減設備及方便維護的功能。
●模塊工作狀態由模塊所帶的LED狀態顯示燈直接指示。采用了模擬量的閉環控制模板，此模板自身帶CPU，可起到后備的作用。即當帶CPU的主控制器出故障或停機時，此閉環控制器會自動切入而繼續工作，此模板具有自優化溫度控制算法，特別適合溫度控制回路。對一些重要的溫，壓，流，液的控制回路，采用這種模板，實現了縱向冗余的概念，大大降低了控制風險。由于采用部分設備部分冗余的控制方式，一改以往整個工廠控制系統冗余的控制方式，使整個工廠的控制系統總投資大大降低。
●模擬量輸入信號大多為4～20mADC的二線制和四線制信號，輸出為4～20mADC信號。數字量為干觸點或有源信號，部分數字量信號通過安全柵引入，部分脈沖信號也由數字量模板引入。數字量的輸出信號由帶狀態指示燈和外帶保護二極管的繼電器送至現場儀表。

通訊方式
●在維生素B6藥廠，中央處理單元CPU集成了Profibus-DP 接口和工業以太網的接口，不僅可與操作管理層直接通訊還可同時與連接現場設備的分布式I/O站進行直接實時通訊，其采用了高性能的系統總線——-工業以太網和二個星形連接器使得工程師站和操作員站通過與控制器及現場控制單元進行通訊，同一大樓不同機柜的操作員站與不同的星形連接器通過工業以太網相連，可做到站與站之間的后備，即相近的二臺操作員站，當一臺故障時，在另一臺操作員站上可實現對此站的監控畫面進行監控。

●而在檸檬酸廠,系統總線采用Profibus_FMS的環形光纜管理網實現站與站之間的通訊。為使傳送速率保持在1.5Mbit/s左右，每300m加設一個網絡放大器（repeater）。環形網的優點是實現網絡冗余，無論網上的任意一點斷開都不會影響網上任何設備的正常工作。由于檸檬酸廠設備按位差和工藝流程的順序布置的特點，許多同一回路的相關設備分布在同一大樓的二個甚至六個不同的層面，控制對象直接就近引入，充分體現總線的優勢。即：無論被總線上的任何一個分布式I/O站采集的對象都能通過通訊的方式實現閉環或聯鎖控制。

系統功能
●安全性
從工廠安全要求的角度操作分為四個等級：
工廠級緊急停車/車間級緊急停車/單設備級停車/單設備報警
●自診斷能力
●組態功能
●報警功能
●記錄功能
●歷史數據的存儲和檢索
●顯示功能

結束語
過程控制系統的前景是廣闊的，這一點已得到很多工廠的肯定。靈活方便的組態，快速、準確、平穩、可靠的操作，必將成為實現工廠管控一體化的首選。應用多屏及多窗口技術特別適用于批量控制，應用在線工業電視可觀察現場維修人員的維修過程及觀察生產過程中的一些特殊對象。采用Profibus_PA的現場總線，可得到更多的現場儀表信息，減少40%左右的硬件設備、電纜、安裝調試、工程費用等。
編輯：何世平