dcs的乙二醇生产过程控制系统设计(附件)
本课题是基于浙大中控ECS-100和监控软件AdranTrol-Pro对乙二醇生产过程控制系统进行设计，包括硬件设计和软件设计两大部分。硬件设计包括系统硬件配置图，应完整地给出整个系统的硬件组成；I/O硬件接口图。软件设计分实时监控软件设计和系统组态软件设计两部分。通过对生产工艺的了解，进而确定控制方案以及器件型号，并且根据使用手册进行组态，最后仿真运行实时监控，数据一览、流程图以及趋势图都可以很好的显示生产过程。很好地体现了该软件强大功能，方便操作。关键词 DCS，制乙二醇，控制系统
目 录
1 引言 1
1.1 DCS简介 1
1.2 我国乙二醇状况 1
1.3 本课题研究的意义 2
2 乙二醇工艺流程 2
2.1 工艺路线 2
2.2 工艺流程简图 3
3 浙大中控ECS100系统简介 3
3.1 ECS100系统硬件介绍 3
3.1.1 系统控制站 3
3.1.2 主控制卡FW243C 4
3.1.3 数据转发卡FW233 5
3.1.4 控制站 I/O卡件 5
3.1.5 控制系统接口部件 6
3.1.6 系统接线端子板 6
3.1.7 操作节点 6
3.2 控制系统软件介绍 6
3.2.1 用户授权管理软件（SCSecurity ） 6
3.2.2 系统组态软件（SCKey ） 7
3.2.3 流程图制作软件（SCDrawEx ） 8
3.2.4 监控报表制作软件（SCFormEx ） 8
3.2.5 系统实时监控软件（AdvanTrol ） 8
3.2.6 故障分析软件（SCDiagnose ） 9
4 制乙二醇装置DCS的硬件设计 9
4.1 I/O测点清单 9
4.2 硬件选型 10
4.3 现场仪表选用 11
4.4 系统结构 11
4.5 制乙二醇系统控制回路 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 4.5.1 单回路控制 13
4.5.2 分程控制 15
4.5.3 控制方案 16
5 制乙二醇系统组态 16
5.1 主机设置 17
5.2 操作小组设置 18
5.3 创建数据组 18
5.4 控制站 I/O 组态 19
5.5 控制站常规控制方案组态 20
5.6 位号区域划分 20
5.7 操作站节点标准画面组态 21
5.8 操作站节点流程图制作 24
5.9 系统软件组态总结 25
6 实时监控 26
6.1 报警一览 26
6.2 总貌 27
6.3 控制分组 28
6.4 调整画面 29
6.5 趋势图 29
6.6 流程图 31
6.7 数据一览 32
结论 34
致谢 35
参考文献 36
1 引言
1.1 DCS简介
集散控制系统（Distribute Control System）简称为DCS，它是在二十世纪七十年代新出现的一种使用方便控制效率高的监控技术。DCS是对很多行业生产过程的一个监控系统，将监控的功能集中在一个软件上，进行监控只需切换相应界面就可以了，而在实际生产过程中，将控制点分散布置从而加大整个控制系统的可靠性。
集散控制系统它的高效率高可靠性使它已成为现如今进行生产控制最要的一种系统，在各行各业都有着广泛的应用[1]。而我本次设计所选用系统就是浙江中控技术有限公司的ESC100系统，它控制功能强大，易学易用。
在1975年DCS技术出现，到现在已经过去四十多年了，它的系统结构并没有发生什么改变，但一些细节部分却在不断地进步改变着，监控性能有了巨大的提高。DCS与其他控制系统的不同之处就在于它有I/O现场控制站，现场控制站可以进行各自站点的控制，而不用整个系统进行控制，由此就可以很好的减弱了一个站点对于整个系统的影响，使得整个系统的稳定性得以提升。而各现场控制站点进行数据采集与控制，就使得系统的性能得到了一定的提高。系统中操作员站是一种功能节点，用来处理与运行操作系统，它界面纯中文显示，形象化通讯按键，直观易懂，操作方便；工程师站是整个系统的一个网络节点，它具有配置组态以及在线的监控和维护的功能，现场运行时操作员可以通过工程师站，来按照生产工艺对于系统的一些参数进行及时的设定与调整，操作方便，效果直观，使得整个生产过程处在一个最佳的工作状态下，很好的提高了生产效率，同时也降低了生产的成本。
到目前为止，在工业现场实际应用的集散控制系统大致可以分为两类，一类是集散控制系统的制造厂商的专利产品，而另一类则是由通用产品组合而形成的系统。
1.2 我国乙二醇状况
乙二醇是一种用途十分广泛的生产原料，无色并有甜味，它能够与水和丙酮互相溶解，可以用来做溶解剂、防冻剂，并且它也可以用来合成涤纶。乙二醇的高聚化合物是聚乙二醇，可以用做相转催化剂、细胞融合等。随着我国科技的逐步发展，乙二醇的用途已经遍及医疗、农业以及化工业等诸多行业。我国对其的需求量十分的大，然而我国乙二醇生产现状一直不理想，长期处于供不应求的状态下，且每年的需求量仍然在快速上涨，每年都需要大量的进口才能维持需求。
1.3 本课题研究的意义
乙二醇是我国大量需求的一种化工产品，但我国产量一直不太理想，大部分靠进口维持，于是人们便致力于将各种先进技术与制乙二醇相结合，从而就把DCS技术运用到了制乙二醇过程中。通过DCS技术集散控制，可以很好的解决以往制乙二醇过程中的各种问题，大大地增加了制乙二醇的生产效率以及原料浪费问题等相关问题，同时又利用DCS系统的安全可靠性，从而提高了生产过程中的设备安全。可以有效的提高生产效率和产量，能够有效的缓解我国乙二醇的需求，也避免了大量资金外流，甚至在将来可以做到出口乙二醇。
2 乙二醇工艺流程
2.1 工艺路线
目前国内最为成熟的乙二醇制法就是煤制乙二醇法，以煤为原料，通过一系列工艺生产出一氧化碳和氢气，再将亚硝酸甲酯和一氧化碳反应从而生产出草酸酯和一氧化氮，之后通入加氢反应器生产出粗乙二醇，在最后通过精馏来提纯。该生产工艺最为主要的几个步骤是亚钠、酯化、羰化和加氢。
目 录
1 引言 1
1.1 DCS简介 1
1.2 我国乙二醇状况 1
1.3 本课题研究的意义 2
2 乙二醇工艺流程 2
2.1 工艺路线 2
2.2 工艺流程简图 3
3 浙大中控ECS100系统简介 3
3.1 ECS100系统硬件介绍 3
3.1.1 系统控制站 3
3.1.2 主控制卡FW243C 4
3.1.3 数据转发卡FW233 5
3.1.4 控制站 I/O卡件 5
3.1.5 控制系统接口部件 6
3.1.6 系统接线端子板 6
3.1.7 操作节点 6
3.2 控制系统软件介绍 6
3.2.1 用户授权管理软件（SCSecurity ） 6
3.2.2 系统组态软件（SCKey ） 7
3.2.3 流程图制作软件（SCDrawEx ） 8
3.2.4 监控报表制作软件（SCFormEx ） 8
3.2.5 系统实时监控软件（AdvanTrol ） 8
3.2.6 故障分析软件（SCDiagnose ） 9
4 制乙二醇装置DCS的硬件设计 9
4.1 I/O测点清单 9
4.2 硬件选型 10
4.3 现场仪表选用 11
4.4 系统结构 11
4.5 制乙二醇系统控制回路 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 4.5.1 单回路控制 13
4.5.2 分程控制 15
4.5.3 控制方案 16
5 制乙二醇系统组态 16
5.1 主机设置 17
5.2 操作小组设置 18
5.3 创建数据组 18
5.4 控制站 I/O 组态 19
5.5 控制站常规控制方案组态 20
5.6 位号区域划分 20
5.7 操作站节点标准画面组态 21
5.8 操作站节点流程图制作 24
5.9 系统软件组态总结 25
6 实时监控 26
6.1 报警一览 26
6.2 总貌 27
6.3 控制分组 28
6.4 调整画面 29
6.5 趋势图 29
6.6 流程图 31
6.7 数据一览 32
结论 34
致谢 35
参考文献 36
1 引言
1.1 DCS简介
集散控制系统（Distribute Control System）简称为DCS，它是在二十世纪七十年代新出现的一种使用方便控制效率高的监控技术。DCS是对很多行业生产过程的一个监控系统，将监控的功能集中在一个软件上，进行监控只需切换相应界面就可以了，而在实际生产过程中，将控制点分散布置从而加大整个控制系统的可靠性。
集散控制系统它的高效率高可靠性使它已成为现如今进行生产控制最要的一种系统，在各行各业都有着广泛的应用[1]。而我本次设计所选用系统就是浙江中控技术有限公司的ESC100系统，它控制功能强大，易学易用。
在1975年DCS技术出现，到现在已经过去四十多年了，它的系统结构并没有发生什么改变，但一些细节部分却在不断地进步改变着，监控性能有了巨大的提高。DCS与其他控制系统的不同之处就在于它有I/O现场控制站，现场控制站可以进行各自站点的控制，而不用整个系统进行控制，由此就可以很好的减弱了一个站点对于整个系统的影响，使得整个系统的稳定性得以提升。而各现场控制站点进行数据采集与控制，就使得系统的性能得到了一定的提高。系统中操作员站是一种功能节点，用来处理与运行操作系统，它界面纯中文显示，形象化通讯按键，直观易懂，操作方便；工程师站是整个系统的一个网络节点，它具有配置组态以及在线的监控和维护的功能，现场运行时操作员可以通过工程师站，来按照生产工艺对于系统的一些参数进行及时的设定与调整，操作方便，效果直观，使得整个生产过程处在一个最佳的工作状态下，很好的提高了生产效率，同时也降低了生产的成本。
到目前为止，在工业现场实际应用的集散控制系统大致可以分为两类，一类是集散控制系统的制造厂商的专利产品，而另一类则是由通用产品组合而形成的系统。
1.2 我国乙二醇状况
乙二醇是一种用途十分广泛的生产原料，无色并有甜味，它能够与水和丙酮互相溶解，可以用来做溶解剂、防冻剂，并且它也可以用来合成涤纶。乙二醇的高聚化合物是聚乙二醇，可以用做相转催化剂、细胞融合等。随着我国科技的逐步发展，乙二醇的用途已经遍及医疗、农业以及化工业等诸多行业。我国对其的需求量十分的大，然而我国乙二醇生产现状一直不理想，长期处于供不应求的状态下，且每年的需求量仍然在快速上涨，每年都需要大量的进口才能维持需求。
1.3 本课题研究的意义
乙二醇是我国大量需求的一种化工产品，但我国产量一直不太理想，大部分靠进口维持，于是人们便致力于将各种先进技术与制乙二醇相结合，从而就把DCS技术运用到了制乙二醇过程中。通过DCS技术集散控制，可以很好的解决以往制乙二醇过程中的各种问题，大大地增加了制乙二醇的生产效率以及原料浪费问题等相关问题，同时又利用DCS系统的安全可靠性，从而提高了生产过程中的设备安全。可以有效的提高生产效率和产量，能够有效的缓解我国乙二醇的需求，也避免了大量资金外流，甚至在将来可以做到出口乙二醇。
2 乙二醇工艺流程
2.1 工艺路线
目前国内最为成熟的乙二醇制法就是煤制乙二醇法，以煤为原料，通过一系列工艺生产出一氧化碳和氢气，再将亚硝酸甲酯和一氧化碳反应从而生产出草酸酯和一氧化氮，之后通入加氢反应器生产出粗乙二醇，在最后通过精馏来提纯。该生产工艺最为主要的几个步骤是亚钠、酯化、羰化和加氢。
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