CS3000控制站功能块使用及控制方案设计

在 DCS应用系统中，控制功能块使用及方案实施是实现控制的重要环节之-。以 CENTUM-CS3000为例，笔者对连续控制、顺序控制和运算功能块的使用方法和连接进行了研究。

1 CS3000系统组成CS3000系统的组成如图 1所示。系统使用V Net、Ethernet构成站间通信。V Net是用于连接系统内各部件的实时控制网，最大站节点为64/域，传输速率为 10Mbit/s，连接电缆是同轴电缆 YCB111/YCB141。-个 域 内最多 16个 HIS，且-个用于组态。HIS之间用 YCB141，其他站之间用 YCBI11。YCB111总延 长距 离是 500m，YCB141总 延长 距 离是 185m。混合 连 接 时，YCB141电缆长度 0.4 x YCB111电缆长度 ≤185m。Ethemet用于系统内各 HIS之间进行数据交换的网络。现池制站的类型有：紧凑型 SF。

2 功能块的综合应用启动控制器 TIC3102，操作员将控制器从手动切换到自动，阀位输出在前两分钟之内，开到最l ST31O2 l l CAL3102-1 l l CAL3102-2 Il ST16 l I CALCU l l CALCU l封闭式落地 开放式落地操作站HIS 操作站HIS(FCS for RIO)(FCS for FIO)图 1 CS3000系统 组成大值的 15% ，之后阀位输出最大可到 100% ，最小不得低于5% 。并且软件开关%SW0288闭合，产生报警器信息 1。

2.1 控制回路连接控制回路连接如图 2所示，位号为 CAL3102。

1和 CAL3102-2的功能 块是运 算 块，位 号为TM3102的功能块是定时功能块，位号为 ST3102的功能块是顺序控制功能块。图2中，%Z022105表示控制回路图的硬件连接号。

图2 控制 回路连接定时功能块 TM3102的上 限值设为：PH2min120s。

工位号 为 CAL3102-1的运算块 需要选择One-shot型，程序为：收稿日期：2012-12.12(修改稿)化 工 自 动 化 及 仪 表 第40卷programTIC3102.MH 15.0end工位 号 为 CAL3102.2One-shot型，程序为：programTIC3102.MH 100.0TIC3l02. ML 5.0end2.2 顺控表顺控表主要由条件信号、动作信号和规则组成，顺控表中的不同规则各个条件是或”的关的运算 块需要选择 系，同-个规则的各个条件是与”的关系，处理时间 TSC表示在变化时执行。T表示周期执行和- 触执行，s表示基本周期，c表示当状态变化时的输出，只有当相关的条件信号改变时，才能产生动作信号。工位号为 ST3102的顺控表见表 1。

表 1 ST3102顺控表TIC3102.MODE.AUTTM3102.BSTS.CTUPTM3102.OP.STOPTM3l02.0P.STARTCAL3102.1.ACT.0NCA 102-2.ACT.ON% SWO288.PV.H% AN0001.PV.LTIC3102工作方式为自动定时器定时2min时间到定时器停止工作定时器启动启动运算块 I工作启动运算块2工作软件开关%SW0288闭合产生报警器信息 1顺控表中条件信号 TIC3102.MODE.AUT是Y”表示控制器 TIC3102的模式是 自动，条件信号 TM3102.BSTS.CTUP是 Y”表示 定时器预设置时间 2min到，动作信号 TM3102.OP.STOP是Y”表示定时器停止，动作信号 TM3102.OP。

START是 Y”表示 定 时 器启 动。动 作 信号CAL3102-1.ACT.ON是Y”使运算块 CAL3102-1TRUE开始计算；动作信号 CAL3102-2.ACT.ON是Y”使 运 算 块 CAL3102-2 运 行。动 作 信 号%SW0288.PV.H是锁 定输 出，表示软 件开关%SW0288闭合；动作信号%AN0001.PV.L是Y”表示产生报警器信息 1，为非锁定输出。锁定输出和非锁定输出是动作信号的输出类型，它们的区别如图3所示。

TRUE FALSEONOFF OFF0NOFF 0FF图 3 锁定输 出与非锁定输 出- Y - Y - - Y Y Y Y - - - Y Y -； ∞ 舵 M282 化 工 自 动 化 及 仪 表 第 4O卷主配风控制器主要实现对酸性气流量的跟踪，对 H：S/SO 比的控制主要由副配风控制器实现。副配风控制器的运算流程为：由多变量模型预估辨识拈根据过程历史数据，辨识出制硫尾气组分 H S/SO 比与炉温、酸性气量、主配风及副配风等之间关系的多变量模型和多变量模型预估控制拈。根据各相关过程参数的实时值，按照辨识出的模型计算期望风量，并输出给 DCS实施控制。

2.3.2 与 DCS的切换方案在 DCS端加设切换软开关，供操作人员在DCS和配风控制器间切换，具体切换方案如图 2所示。切换信号传送给配风控制器，供配风控制器无扰切换用。配风控制器正常运行时 ，发送给DCS-个看门狗信号，供 DCS判断配风控制器的死机及掉电等意外情况。如果出现此类情况，系统 自动切回DCS控制，维持基本的运行状态。

图 2 配风控制 器与 DCS间的切换 方案达到的主要技术指标：系统投入运行后，在保 比值控制专有技术设计开发的 H：S/SO：比值先证硫磺回收生产装置平稳运行的前提下，系统投 进控制系统，在中国石油庆阳石化公司的 3kt/a运率大于 80%；系统投运期间，三级冷凝冷却器 硫磺回收装置投运后，大大提高了H S/SO 比值出口过程气中H S/SO 的比值在设定值的 ±0.5 的平稳率，达到了改善硫磺回收装置的运行条件，之间，平稳率高于 80%(即等间隔取样，H S/SO： 提高硫磺回收转化率和硫磺产品的质量与产量的的比值在设定值的 土0.5的数据数量大于总数据 目的，而且降低了后续尾气加氢处理部分的负荷量的80%)。 和装置排空烟气的 SO 含量，减少了对周围大气3 结束语 的污染，实现了节能减排、安全环保的目标，具有在 HCHACS控制软件平台上应用 H：S/SO -定的经济效益和显著的社会效益。

(上接第275页)IN OUT图7 选择开关 SW-33与 MLD-SW 控制回路连接7 结束语分析研究了集散控制系统中连续控制和顺序控制的-些复杂应用实例。对顺控表、定时器、PID控制器、运算块、软件开关和报警器的综合应用进行了说明。对使用选择开关 SW.33和自动/手动控制功能块的结合进行了阐述。笔者的研究对深入了解控制站各种功能块使用和集散控制系统控制站组态设计，以及综合运用多种类型功能块完成复杂控制方案的实施，具有-定的实际意义和实用价值。