一种DCS逻辑控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种DCS逻辑控制系统，主要是在VPSA制氧中的应用，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级、操作级和现场级所述企业管理级包括调度室和厂长室，本发明专利技术采用DCS网络，DCS网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议TCP/IP，它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好，同时本发明专利技术通过整体考虑方案，操作员站都具备工程师站功能，站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制，协调控制，本发明专利技术在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便。

A DCS logic control system

【技术实现步骤摘要】
一种DCS逻辑控制系统
本专利技术涉及大中型制氧控制系统
，具体为一种DCS逻辑控制系统。
技术介绍
空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备中小型,空分系统多采用“PLC+上位软件”方式控制，近年来，变压吸附空分技术依靠自身优势，在一些行业已经逐步取代了传统的深冷法空分技术。VPSA(变压吸附)分离技术是采用加压吸附、降压解吸的方式分离空气中的氮气和氧气，为用户提供气体单体，根据吸附剂的不同，系统分离出氧气或氮气，在大中型制氧系统中，控制方式也有原来的PLC控制方式转换为更为先进人性化的DCS逻辑控制系统。本申请的专利技术人发现，现有的大中型制氧系统中采用PLC控制方式，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符，单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，做不出协调控制的功能，并且PLC构成的系统来说，工作量极其庞大，同时PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种DCS逻辑控制系统，旨在改善现有的大中型制氧系统中采用PLC控制方式，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符，单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，做不出协调控制的功能，并且PLC构成的系统来说，工作量极其庞大，同时PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元容易全部瘫痪的问题。本专利技术是这样实现的：一种DCS逻辑控制系统，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级、操作级和现场级所述企业管理级包括调度室和厂长室，所述调度室和厂长室具通过网关与操作级和现场级相连接，所述操作级包括操作员站、主服务器、冗余服务器和工程师站，所述操作员站、主服务器、冗余服务器和工程师站均与网关电性连接，所述现场级用于控制现场的各个模块。进一步的，所述VPSA制氧设备包括鼓风机、吸附塔、氮气排放设备、缓冲罐和出氧设备，所述鼓风机通过管道与吸附塔的进气端相连接，所述氮气排放设备通过管道与吸附塔下端出气端相连接，所述缓冲罐通过管道与吸附塔上端出气端相连接，所述出氧设备与缓冲罐的出口相连接。进一步的，所述现场级包括输入模块、输出模块、温度模块和开关量控制模块，所述输入模块、输出模块、温度模块和开关量控制模块均与网关电性连接。进一步的，所述输入模块和输出模块均用于模拟调节电流、压力、流量、液位和速度，便于设备使用过程中的信号控制和反馈。进一步的，所述温度模块用于监测水温和气温的实时情况，便于及时的调节和控制温度来使用。进一步的，所述开关量控制模块用来接收现场开关信号的反馈和控制现场的开关进行作业的目的。进一步的，所述氮气排放设备包括真空泵和排氮消音器，所述真空泵的进气口通过管道与吸附塔下端出气端相连接，且真空泵的出气口与排氮消音器相连接，所述管道上均安装有控制阀。进一步的，所述出氧设备包括氧压机和储气罐，所述氧压机的进气口与缓冲罐相连接，且氧压机的出气口与储气罐密封连接。进一步的，所述操作级上还设置还安装有外部连接设备，所述外部连接设备与网关电性连接。进一步的，所述网关采用DCS网络进行通信，所述DCS网络采用的国际标准协议TCP/IP。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术具有设计合理、操作简单的特点，本专利技术涉及一种DCS逻辑控制系统，有效的解决了现有的大中型制氧系统中采用PLC控制方式，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符，单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，做不出协调控制的功能，并且PLC构成的系统来说，工作量极其庞大，同时PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元容易全部瘫痪的问题。(1)本专利技术采用DCS网络，DCS网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议TCP/IP，它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好，同时本专利技术通过整体考虑方案，操作员站都具备工程师站功能，站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制，协调控制。(2)本专利技术在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，解决了PLC所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的问题，并且当某个方案发生变化后，工程师只需要在工程师站长将更改过的方案编译后，执行下装命令就可以了，下装过程是由系统自动完成的，不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺对象的控制精度提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术DCS结构组成的结构示意图；图2是本专利技术VPSA制氧设备以及流程结构示意图。图中：1、企业管理级；10、网关；11、调度室；12、厂长室；2、操作级；21、操作员站；22、主服务器；23、冗余服务器；24、工程师站；25、外部连接设备；3、现场级；31、输入模块；32、输出模块；33、温度模块；34、开关量控制模块；4、鼓风机；40、控制阀；5、吸附塔；6、氮气排放设备；61、真空泵；62、排氮消音器；7、缓冲罐；8、出氧设备；81、氧压机；82、储气罐。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。参照图1和图2所示，一种DCS逻辑控制系统，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，DCS逻辑控制系统包括企业管理级1、操作级2和现场级3，企业管理级1包括调度室11和厂长室12，调度室11和厂长室12具通过网关10与操作级2和现场级3相连接，网关10通过DCS网络进行通信，DCS网络采用的国际标准协议TCP/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DCS逻辑控制系统，主要是在VPSA制氧中的应用，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，其特征在于：所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级(1)、操作级(2)和现场级(3)，所述企业管理级(1)包括调度室(11)和厂长室(12)，所述调度室(11)和厂长室(12)具通过网关(10)与操作级(2)和现场级(3)相连接，所述操作级(2)包括操作员站(21)、主服务器(22)、冗余服务器(23)和工程师站(24)，所述操作员站(21)、主服务器(22)、冗余服务器(23)和工程师站(24)均与网关(10)电性连接，所述现场级(3)用于控制现场的各个模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种DCS逻辑控制系统，主要是在VPSA制氧中的应用，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，其特征在于：所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级(1)、操作级(2)和现场级(3)，所述企业管理级(1)包括调度室(11)和厂长室(12)，所述调度室(11)和厂长室(12)具通过网关(10)与操作级(2)和现场级(3)相连接，所述操作级(2)包括操作员站(21)、主服务器(22)、冗余服务器(23)和工程师站(24)，所述操作员站(21)、主服务器(22)、冗余服务器(23)和工程师站(24)均与网关(10)电性连接，所述现场级(3)用于控制现场的各个模块。


2.根据权利要求1所述的一种DCS逻辑控制系统，其特征在于，所述VPSA制氧设备包括鼓风机(4)、吸附塔(5)、氮气排放设备(6)、缓冲罐(7)和出氧设备(8)，所述鼓风机(4)通过管道与吸附塔(5)的进气端相连接，所述氮气排放设备(6)通过管道与吸附塔(5)下端出气端相连接，所述缓冲罐(7)通过管道与吸附塔(5)上端出气端相连接，所述出氧设备(8)与缓冲罐(7)的出口相连接。


3.根据权利要求1所述的一种DCS逻辑控制系统，其特征在于，所述现场级(3)包括输入模块(31)、输出模块(32)、温度模块(33)和开关量控制模块(34)，所述输入模块(31)、输出模块(32)、温度模块(33)和开关量控制模块(34)均与网关(10)电性连接。


4.根据权利要求3所述的一种DCS逻辑控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓鹏，赵亮，苗怀军，李健，韩治伟，李杨，王勇，顾立伟，
申请(专利权)人：河北鹏海电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13