主题:【原创】化工过程控制的实践 -- 润树
期待大作,看来ASPEN确实很牛!如果有机会介绍一下UOP。
后来改叫测控了。
跟自动化一起被放在控制科学与工程系
我手上的项目,基础设计的时候选定的是PLC,双回路的。到了详细设计,被国内的工程公司改成DCS,说是省钱。
这两者主要区别在哪里?什么地方应用合适?
虽不懂,但感谢专业分享
PLC(programmable logic controller)最初是设计来处理一些逻辑开关,连锁,继电和程序控制等等对象,后来也演变成可控制连续过程的系统,现在与DCS(distributed control system)的差别越来越小。但在大型的化工厂中,一般都是用DCS,因其控制功能更强,容量也更大。不过这些工厂在DCS外,还需要有一套独立的安全/紧急停车系统(safety/emergency shutdown system),这个任务很多是由PLC来承担。而一些较小型的,过程不复杂的工厂,像造纸等,则用PLC的较多。至于费用,我的印象是PLC较DCS便宜。DCS买设备时可能不贵,但工程服务的费用可能超过设备费。如果是在国内,人工费低,则有可能相反,我不能肯定。
我没做过住厂工程师,控制设备方面是我的弱项,也许别人能有更准确的回答。
怎么说呢,PLC最早是起源于用于电气控制的继电器连锁系统,看看他的英文缩写(Programble Logic Controller)就知道这个系统最善于干的是逻辑控制,DCS(Distributed Control System)则是起源于化工过程控制常用的仪表控制系统。两种系统应该是各有所长。但是近些年来有一些趋势,就是在对方的领域里相互渗透。因此PLC也可以干点回路控制的活,DCS偶尔干点逻辑控制也未尝不可。总的来讲PLC的价格还是要比DCS便宜一些,一般来讲,高端的单CPU PLC可以处理小于32回路的系统,但是实际使用时很少超过8回路,因为对于单CPU的PLC系统来说,处理回路的负荷太大,当然多CPU系统另当别论。DCS则天生是多CPU系统,但是由于扫描及工作机制的差别,DCS并不适用于高速逻辑控制领域。但是具体项目还要具体分析。化工领域回路控制最多,所以DCS用得最多,造纸,冶金,轻工,汽车等行业运动控制较多,所以PLC应用较多,实际的设备采购还涉及到很多问题,备件,批次采购量,通讯与旧系统兼容,还有国内最重要的“关系”。
我们基础设计是美国公司做的,详细设计是国内的公司做的。考虑的应该不同。
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我最近正好准备看我们小厂子的控制方案。我们提供的基础,设计单位要出最终方案,按照进度是这几天出。不过这些和模拟没关系了?毕竟我们不关心模拟过程本身。我只要保证安全,保证工艺流畅,保证停车预警和停车过程符合我们的思路就好了,具体实现过程,对我来讲就太专业了。
讲一下我们的小厂子。
设计的时候是五个模块,这五个模块是相同的,控制也是相同的(工艺条件略有变化)。原来的PLC方案,是每个模块有自己的PLC,然后总控有一个总的PLC。正常状态模块内的PLC进行控制,一旦控制失败,由总控的PLC接管。
控制本身不复杂,也就是监测温度压力,检测上下游模块的信号,监测停车信号。
拿到国内以后就剩下一个单独的DSC了。
我的印象是拿到国内后,设计单位没说什么,PLC也无所谓,客户没看具体方案就提反对意见,说必须用DSC。这我就不明白了。
使用VFD (Variable Frequency Drives)。控制系统就要用DCS,所有的的信号都直接给到DCS,再从DCS去到VFD。
但好像从DCS也可以直接控制VFD。这是一个基本固定的模式么?
专家是像晨大和楼主这样的牛牛,我干过几个小项目,略知一二.一般来讲因为信号电缆传输损耗及干扰等原因,工业上常用的模拟量信号传输距离不易超过300米(模拟信号是用来代表压力,流量,温度等过程值的信号,常用4~20mA的电流信号表示).常见的方案就是在现场放置PLC(或DCS控制站),就近控制,与总控PLC或上位监控系统则采用数字通讯方式连接.但是一套完整的PLC的价格还是比较高,解决的方法就是所谓的远程I/O,远程I/O可以简单的理解为不带CPU的PLC,作用是将将各种信号采集好,通过数字通讯的方式送到主控PLC,主控PLC解算以后再将控制信号发回,再由远程I/O输出,控制现场的设备.远程I/O本身没有控制运算的能力,仅仅扮演了一个执行者的脚色.如果信号的位置分布允许使用仅一台独立的DCS或PLC完成控制,而不需要远程I/O或其他的PLC,那自然成本就更低了,因为即使是远程I/O也需要额外的机架,电源,通讯模块及电缆,成本会高很多.
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DCS的PID调节器和VFD是构成一个串级回路。VFD通过改变电源频率来控制电机速度,是次回路。主回路是DCS的PID回路,它的输出作为VFD的给定值(Setpoint)输入,即设定所希望的电机速度,来达到控制别的变量,比如流量,压力等的目的。那么流量,压力这样的测量值当然必须连接到DCS,作为PID主回路的反馈信号,通过PID控制,改变电机速度设定值,来获得所希望的流量或压力等。
至于费用问题,可以通过PLC和DCS的竟标来比较。当然竟标的Package,除设备外,还应该包括从安装,组态,到投运调试这样一整套工程服务。锦标者还应该有不同的PLC和DCS制造商。
不过我们这里是在不了解国内情况下的琢磨,你们既然选定了工程设计公司,可能还是以信任他们为好。但要他们提供一些比较数据是不为过的。
如果认识我,请发个短信。