现场总线在环氧丙烷装置上的应用

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Abstract：ThestructureandcharacteristicinthesystemofFieldbusControlSystem（FCS）areintroduced．Inthepaper，wedescribehowtochoosethemeters，configuringthesystemandconditionofrunninginPO．
Keywords：POFCSDigitalCommunicationConfiguration

1前言

山东滨化集团有限责任公司化工厂年产环氧丙烷（PO）20000t自动化控制系统是采用巴西Smar公司生产的符合FF标准的Fieldbus现场总线控制系统，这是国内环氧丙烷行业第一套使用并成功投运的FCS控制系统。仪表选型中，大部分仪表采用进口或合资生产的仪表。

2FCS控制系统的主要特点

（1）现场总线通讯有低速和高速两种通讯网络，低速现场总线（H1=31．25kbit/s）用于传递控制信号，而高速现场总线（H2=1．0bit/s，2．5bit/s）一般用于高级过程控制、远程输入/输出和高速的工厂自动化场合。
（2）采用数字信号进行通讯，精度比模拟信号高10倍，信息流双向传送，现场仪表信号可以传送到计算机显示屏，操作工也可以向现场仪表发送控制信号。
（3）可同时传送多个参数信息，包括检测、诊断信号，可以在现场检验、调整和诊断。由于现场仪表使用了微处理器，因而可以完成自诊断、数字计算、PID控制、误差的自整定、累积等，减少了仪表的数量。
（4）大量现场设备管理信息进入系统（超过设备本身过程变量10多倍）。提高系统可用性、可靠性、运行质量和管理水平。
（5）在控制层完全开放互操作，控制高度分散，提高系统自治性、可靠性和易扩展性，并在节省设备、材料、施工、维护费等方面可达到40左右。

3仪表选型

主要仪表选用巴西Smar公司生产的Fieldbus数字化智能仪表。
（1）温度检测点30个。现场指示选用双金属温度计，检测元件选用隔爆型铂热电阻。
（2）压力检测点共50个。就地指示选用普通弹簧管压力表和隔膜式压力表，远传控制信号采用SmarLD302压力变送器。
（3）流量检测点共16个。就地指示选用玻璃转子流量计，质量流量计的信号引入计算机进行显示、累积。操作控制流量操作选用涡街、电磁和金属转子流量计。
（4）液位检测点共21个。就地指示选用玻璃管液面计，远传显示用SmarLD301双法兰差压变送器和超声波液位计，而操作控制液位选用SmarLD302双法兰差压变送器。
（5）执行器。选用奥地利SCHIEL防爆电动执行器，配国产单座阀和V型调节球阀。
（6）安全栅FB现场总线仪表选用其专用安全栅SB302，国内流量仪表和超声波液位计选用LB-902齐纳式安全栅。
（7）操作站。操作站由IPC机、CRT显示器、PCI过程控制接口卡、PLC可编程控制器以及仪表电源组成。控制室内机柜还装有安全栅、FI302转换器，而IF302转换器在现场保温箱内。

4总线仪表功能简介

（1）PCI（现场总线过程接口）。PCI可以允许有4个通道接口，PCI板可以直接插入线上工业微机或普通微机内部的16位ISA总线上，从而使监测软件能很容易地获得现场总的数据。
（2）LD302（差压变送器）。LD302变器是电容式数字传感器，可以对绝压、表压及差压进行检测，可以完成PID控制、流量累加等功能。
（3）TT302（温度变送器）。TT302是一种通用的现场总线智能温度变器。它有两个通道，可接受各种不同方式和不同类型的传感器信号，且能进行温度补偿。
（4）IF302的作用是将现场仪表的4～20mA信号转换成现场总线系统适用的信号。它有3个独立的通道，可以接受3个模拟输入。FI302具有网络主站能力，可以在PC机上组态，也可用磁性工具在本地组态。
（5）FI302的作用是将现场总线的信号转换成4～20mA的模拟电流信号。它有3个独立的通道，可以有3个4～20mA的信号输出。FI302可在PC机上组态，也可就地组态。
（6）SB302是现场总线隔离式安全栅，它符合IEC1158-2标准，它除了起总线安全隔离作用外，还起总线供电和总线重复器（放大器）作用。
（7）BT302（现场总