万吨酒精项目DCS设计 点击:1997 | 回复:9



阳光灿烂的日子

    
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发表于:2007-09-11 15:10:00
楼主
一、 设计原则
根据工艺要求,完成蒸煮糖化发酵、蒸馏两个工段的DCS控制(饲料工段采用PLC控制,另谈)。包括DCS控制器、操作台制作安装、上位机下位机程序编程、安装调试、上位机设备、协助其他两个工段的上位编程和数据通讯、与集团公司信息中心通讯工作,并且完成对技术人员进行指导和培训。
二、 控制系统方案
1. 系统概述
根据工艺流程的技术条件要求,本着“集中监视、分散控制”的原则,系统总体设计为新型分布式控制系统,以计算机网络为基础,并配置不同的控制设备,挂接在网络上,实现系统协调工作。信息和数据共享,完成酒精生产线蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工序的各种监控及管理功能。总体方案设计主要由工程师站,集散控制系统(DCS),计算机软件,智能化检测仪表、执行机构及传感器等组成,实现集中监视分散控制的有线网络计算机监控管理系统。
在选择自控方案时,针对酒精工程工艺流程特点我们进行了充分的分析和研究,对自控系统的稳定性、可靠性、安全性提出了更高的要求。否则一旦自控失灵,会造成全线停产,甚至会跑酒引起火情,污染环境,危险极大。在控制设备的选择上考虑应具备先进性、可靠性、安全性。DCS系统选用美国Hlneywell公司最新推出的引导世界DCS潮流的HC900系统。系统软件选择美国Intellution公司的iFIX(HML/SCADA)工业自动化监控软件。通过计算机系统对生产现场的过程变量如温度、压力、液位、流量、成分等工艺参数进行采集、判断、分析及控制,从而实现集中管理、分散控制。
2. 系统组成
工程控制系统又置于中央控制室的HC900系统和现场各种检测仪表构成。系统主要又一台工程师站、一台操作员站、二台DCS控制器、多个I/O模块和数据交换机,通过以太网组成的计算机采集控制系统及管理网络。其中一台DCS控制器完成对蒸煮、糖化、发酵工段,另一台DCS控制器完成对蒸馏工段的数据检测、回路闭环调节、现场电机的控制启停等功能。两台上位机除了完成对上述两个工段的数据显示及操作外,还要完成对原料工段、饲料工段的数据通讯、画面组态、画面显示及控制操作,同时还将上述四个工段的数据实时地传送至公司管理网络。
系统的过程行为为:
现场仪表检测到的温度、压力、流量、电流等过程参数的模拟信号,通过AI、RTD模块进入控制器进行数据采集、运算,并将控制信号通过AO将信号传送到现场执行机构(如变频器、调节阀等),同时现场的开关量及数字信号通过开关量输入DI模块进入控制器经运算处理后,通过开关量输出DO模块发出报警信号或完成机、泵启停和调节阀、变频器等执行机构的控制,同时操作人员通过计算机可直接操作机泵的启停。操作人员通过在操作员终端和工程站设置的总貌画面、报警画面、棒图显示画面、参数调整画面、历史趋势画面十分方便地实现分析、操作和监视酒精生产全过程,从而保证酒精生产过程的安全、可靠运行。
3. PC监控站
PC监控站采用iFIXSCADA系统,具有简单的单机人机界面HMI,同时又是一个复杂的多节点,多现场的数据采集和控制系统,其组态软件CONFIG包括连续控制图、顺序控制图、梯形逻辑图、设定点程序、处方和上/下装程序,使用这些组态软件可对控制器进行组态。 iFIX最大限度地发挥在线组态功能,对过程数据库,图形及其它应用程序进行在线修改和增加时无需关闭或重新启动iFIX,不影响正常生产过程。使用绘图软件DRAW可在 屏幕上绘制三纬立体工艺流程图、工艺参数图、报警状态图。使用显示软件VIEW,在监控站CRT屏幕上显示已绘制好的工艺流程、工艺参数、报警状态。用数据采集软件COLLECT自动采集、存储、显示历史数据,分析过程趋向,为厂管理方的查询提供相应的文档依据,此外还能监视特性变化,分析设备性能,节省大量时间和资金。用历史趋势软件Chat Object将历史和实时数据集成于图表内,并且可以为每只笔分配多个时间段,同一张图表对象内可添加的笔数是不受限制的,X,Y轴还可单独组态定义。使用表组向导Chart Group Wizards可生成多种历史图表。使用iCore和即插即解决结构为用户提供多种报表生成方案。例如,可以通过标准的SQL或ODBC连接,从关系数据库导出iFIX数据,生成报表。使用分布式报警管理,可提供多种报警管理功能,包括:无限的报警区管理,基于时间的报警,报警优先级,报警过滤功能以及通过网络的远程报警管理,另外,还可以自动纪录操作员操作信息;还可以设定多种安全级别,即根据每个人的工作内容决定其操作权限,保证了控制系统的安全运行,防止了无权人员的误操作。
系统的各个模拟采样参数均以数字形式实时地显示出来,并以液位的上下动作,电机设备转动速率变化,管道介质的流动等形象地显示出来。开关量的采样参数以电机的转动,或图形符号的颜色变化,闪烁等方式动态显示。对于需要控制的参数,均设置了开窗口功能,利用鼠标器可以方便地打开、关闭子窗口。在子窗口中,可以利用鼠标器或键盘方便地调整控制参数(PID调节具有自整定功能),手动/自动切换,以及遥控操作。为了方便用户的操作,还设置了一些特殊的功能键,实现了一些电器的点动操作和画面的快速切换。
为了形象地监视、分析和操作整个酒精生产全过程,本系统生成了酒精生产过程的动态三维流程画面。
4. 典型控制回路介绍
1).糖化醪、酒母醪配比控制
糖化醪、酒母醪比例配置是本工程的工艺流程之一。该控制是一个典型的比例调节控制,即酒母醪流量按糖化醪流量的1:10的比例注入发酵罐,这样酒母醪注入由原来的间歇注入改为连续注入,节约了干酵母,降低了成本。
如图所示:

 
当进发酵罐的糖化醪的流量不发生变化时,酒母罐出料流量,即进发酵罐的酒母醪的流量控制回路将按与糖化醪流量1:10的比值来完成比例调节,使酒母醪流量控制在恒定的流量下,当糖化醪的流量发生变化时,酒母醪与糖化醪流量的1:10的比值关系将被破坏,这时检测糖化醪流量的电磁流量计将输出信号送至计算机,计算机将通过它的PID运算模块进行调节运算,其运算结果送至AO板输出,发出调节信号,使调节阀随之动作,将酒母醪流量变化为1:10的糖化醪流量为止,从而达到在新的工况下保持1:10的比值不变。
   同时,本系统还增加了酒母罐液位的控制,酒母罐的液位通过单法兰液位变送器检测,其信号送计算机,计算机通过PID运算,输出信号调节调节阀的开度,使酒母罐的液位保持不变,也即出多少醪液进多少醪液,以保证糖化醪转化为酒母醪的时间,对提高出酒率,节能降耗是十分重要的。
2.)醪塔顶温控制
由于醪塔是塔顶采出,因此醪塔塔顶温度在蒸馏系统中起着至关重要的作用,如果塔顶温度波动,将对后面蒸馏系统产生很大的波动,直接影响生产和产品质量,而且还造成醪塔塔釜跑酒或蒸馏不全,造成极大的浪费。
  我们的控制方案是用进料来控制醪塔塔顶温度,其控制范围一般为94度-95度。采用串级调节,塔顶温度为主调节回路,醪液泵出口流量为副调节回路,调节对象是醪液泵变频调速。当醪塔顶温不变时,醪液泵出口流量设定值恒定,计算机通过PID模块控制醪液泵变频器的输出,使醪液泵的转速满足出口流量保持不变的设定。当醪塔顶温变化时,被测温度值送至计算机,改变醪液泵出口流量设定值,通过计算机控制系统,对醪液泵进行变频调速从而使进料流量改变,来控制醪塔顶温,塔顶温度升高增加进料量,塔顶温度下降则减少进料量。同时,再通过另一控制回路来严格控制醪塔塔釜温度的恒定。这样,就保证了醪塔塔顶温度恒定,从而使得整个蒸馏系统稳定。
三、 技术特点
1. 基于Windows 2000/XP平台
2. 即插即解决结构及COM技术
3. 全面支持ActiveX控件
4. 安全容器,可以排除ActiveX控件故障,保证Intellution Workspace运行
5. 功能强大标准的Microsoft VB6.0编程语言,使应用程序功能更加强大
6. 完整的OPC客户/服务器模式支持
7. 标准SQL/ODBC API接口,方便关系数据库集成,方便调用实时和历史数据
8. 提供SQL Server7.0集成安装方式



楚留香

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1楼
学习

DCSFF

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发表于:2007-09-28 08:43:00
2楼
又涨知识了!!!

DCSFF

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3楼
又涨知识了!!!

龙鹰

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发表于:2007-09-28 09:03:00
4楼
不错,写的精辟,参考价值比较高,谢谢楼主

qcg838

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发表于:2009-07-18 16:10:39
5楼
江淮泵阀是国家机械部定点制造泵阀产品的专业厂家,1984年建厂至今有24年的生产历史。主要生产淀粉行业专用泵(IHD型淀粉泵、IHN型淀粉泵、IND压力曲筛淀粉泵,NK旋流器淀粉泵、 IPD型坯芽旋流淀粉泵、洗涤旋流泵、IHJ型玉米浸泡泵、玉米输送泵、ZJB渣浆泵,XMB消沫泵、消泡泵等),啤酒行业专用泵(PJT型糖化泵、糊化泵、PJM型麦汁泵、煮沸泵、过滤泵等),制药行业专用泵(药液泵、中药提取泵、加药泵、输液泵、药渣输送泵、抛光防爆药液泵等)制盐行业专用泵(盐卤泵、碱液泵、熔盐泵、盐酸泵),蒸发器专用泵、石油化工行业专用泵(化工泵、CZ型大口径化工流程泵、耐腐蚀泵、无泄漏化工泵、油泵、浓硫酸泵、衬氟泵、氟合金泵、氟塑料泵、导热油输送泵、甘油泵、油脂输送泵),环保行业专用泵(污水泵、自吸式排污泵、液下泵、管道泵、清水泵、热水泵,浓浆泵、双吸泵、循环水泵、排污泵、多级泵、),食品行业专用泵(食品粉浆泵、卫生泵、冲压泵、饮料泵、奶泵、螺杆泵)制糖行业专用泵、酒精行业专用泵(粉浆泵、耐磨泵、液化醪泵、糟化醪泵、清液泵、发酵醪循环泵、DDGS发酵循环泵、淡酒泵、洗涤水泵、粗塔进料泵、精塔回流泵、杂醇油泵,醛酒泵、成品防爆泵、工业酒精泵、防爆酒精泵、防爆手提酒精泵、乙二醇泵、甲醇泵等),浓浆泵,抛光泵、酒泵,自吸泵,离心泵、旋涡泵、ZJ无堵塞纸浆泵 、水力喷射器、低压液化喷射器、过滤机、过滤器、精滤机、淀粉旋流站、旋流器、真空脱水机等不同规格的产品,公司还测绘加工生产各种规格型号的泵易损件及机械密封和釜用机械密封。本公司产品具有国际先进技术,部分产品国内首创,广泛适用于化工、淀粉、酒、酒精、酿造、制药、造纸、环保、石油、印染、盐矿、制糖、食品、电力等行业,又是酸、碱、盐溶剂传递灌装输送流程的理想产品。采用科学的密封形式,长期使用滴液不漏,节能低耗,维修方便,效率比国内同类产品提高 10%-20%。   江淮泵阀是以研制、开发、生产各类泵阀产品为主的专业性企业,是国家制药装备行业协会、酒精工业协会及淀粉工业协会的主要成员厂家,安徽省“明星企业”和安徽省“重合同守信用企业”。 公司现有员工460多人,企业占地面积8.6万平方米,厂房2.6万平方米。年生产各类泵阀8万多台(只)。主导产品耐腐工业泵、食品泵、酒泵、酒精行业专用泵、啤酒行业专用泵、药液泵,多次获得“省优”、安徽省“质量信得过产品”、安徽省“名牌”产品及滁州市“名特优产品”荣誉称号 。公司产品在五粮液酒厂、茅台酒厂、洋河酒厂、劲酒集团、古井贡酒集团、松原吉安生化、纪元集团、承德避暑山庄酒精集团、哈药集团、燕京啤酒集团、青岛啤酒集团、华润啤酒集团、三九制药集团、南风化工集团、裕佳食品集团金陵药业、贵州神奇药业、山东鲁抗医药、山东福田药业、山东阜丰集团、胜利油田等各行业中得到广泛的应用,深受用户好评。雄厚的技术力量使企业多次在国内大型项目招标中获得供给权。并于1998年通过ISO9002质量体系认证,2005年通过"离心式水泵的生产和服务"的ISO9001:2000版认证工作,建立并完善了质量保证体系。公司积极开拓国际市场,已先后和朝鲜、坦桑尼亚等邻国建立了业务台作关系,并取得了一定的出口创汇业绩。 公司服务宗旨:质量第一,信誉第一,用户至上,周到服务。0550-2401838

DCSFF

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6楼
Honeywell应用在酒精行业,将打破Siemens在这一行业老大的地位,这是个好消息。

debalxh

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发表于:2009-07-20 15:08:54
7楼
公司专业代理ABB公司自动化产品,控制系统有Freelance 2000、AC800F、AC800M、AC500和AC31系列等,交流变频器有ACS100、ACS400、ACS800和ACS1000系列,直流变频器有DCS400、DCS550等系列。并提供相应工程设计、系统集成、现场调试和用户培训等服务。

我公司是ABB公司的授权系统集成商和专业分销商,主要代理ABB公司的DCS产品AC800F和AC800M,PLC产品有AC500和AC31.
产品详情和资料下载http://www.deba.cn
公司介绍
上海迪拜自动化技术有限公司(Shanghai Deba Automatio TechnologynCo.,Ltd) 是一家以电气及自动化为主要业务的专业公司,公司创立于2002年。公司业务涉及化工、热电、冶金、建材和水处理等行业,为用户提供工程设计、安装、调试及售后服务等全方位支持。
经过公司全体员工的努力,迪拜已成为ABB集团 (中国有限公司) 重要的分销商以及ABB华东地区的技术服务中心、法国SDMO公司华东地区代理商。公司务业范围涉及各类自动化产品与系统应用项目,包括交直流传动产品及系统、集散控制系统及节能改造等领域,为用户提供工程设计、应用培训、现场调试及售后服务的全方位服务与支持。
迪拜公司以领先的技术、强大的设计能力、卓越的服务,在众多用户中享有较高的声誉!
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上海迪拜自动化技术有限公司
地址:上海市闵行区沪闵路6259号银霄大厦A座1705室
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传真: 021-5413 0512
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sgh123

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8楼
回复内容:
对:debalxh 关于公司专业代理ABB公司自动化产品,控制系统有Freelance 2000、AC800F、AC800M、AC500和AC31系列等,交流变频器有ACS100、ACS400、ACS800和ACS1000系列,直流变频器有DCS400、DCS550等系列。并提供相应工程设计、系统集成、现场调试和用户培训等服务。

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有需要DSC工程师吗

杨毛

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学习了


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