三亚西门子模块代理商触摸屏供应商

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0 引言
      在化工生产中，经常需要两种或两种以上的物料按一定比例混合或进行化学反应，一旦比例失调，轻则造成产品质量不合格，重则会造成生产事故或发生人身伤害，给企业带来较大的损失。例如氨分解工艺中的氨分解炉，入炉煤气和空气应保持一定的比例，否则将使燃烧反应不能正常进行，而煤气和空气比例过一定的限将会引起爆炸。比值控制的目的就是为了实现几种物料符合一定比例关系，以使生产正常进行。

1 比值控制系统原理简介
      比值控制系统是一种物料量随另一种物料量而变化的自动调节系统，根据实际生产过程的不同要求，常用的比值控制系统有定比值控制系统和变比值控制系统。
      定比值控制系统有开环比值控制、单闭环比值控制系统及双闭环比值控制系统三种形式。其共同特点都是以保持主流量Q1和副流量Q2比值一定为目的，比值计数器的参数经计算设置好后不再变动，工艺要求的实际流量比值r也就固定不变。由于此类控制系统只考虑如何来实现两物料流量之间的比值关系，未考虑两种物料混合后终质量是否符合工艺要求，因此从终质量看这种定比值方案，系统是开环的。
       变比值控制系统中引入了三个参数——以反映质量指标的主参数y，和以两个流量比r为副参数所组成的串级控制系统。实际工业生产过程中存在着除流量干扰以外的其他干扰，如温度、压力、成分等随机干扰，当这些干扰引起主参y变化时，通过主反馈回路使主控制器输出变化，以保持主参数稳定。 对于进入系统的主流量Q1受干扰变化，比值控制回路快速随动跟踪，使副流量按Q2=r Q1关系变化，以保持主参数y稳定，它起到了静态前馈作用。对于副流量本身的干扰，同样可以通过自身的控制回路克服，它相当于串级控制系统的副回路。其系统方框图如图1所示。
 

图1： 变比值控制系统方框图

2 氨分解工艺及控制系统设计
2.1 工艺简介
       由脱酸蒸氨工序来的氨汽经分缩器冷却到86℃左右，进入氨分解炉, 在高温和催化剂的作用下，将NH3和HCN等氮化物进行还原分解，生成N2、H2和CO,氨分解炉中的主要反应如下：
NH3→1.5H2+0.5N2           △H=+2922KJ/Kg•NH3   （吸热反应）
HCN+H2O→1.5H2+0.5N2+CO    △H=+62KJ/Kg•HCN   （吸热反应）
      以上反应均为吸热反应，为维持炉内的高温不断的向炉内通入煤气和空气。工艺流程图见图2。分解所需温度是通过调节煤气量而达到的。煤气由煤气风机K-6102A/B加压至0.03～0.04Mpa，进入氨分解炉部；空气由空气风机供给，并经空气预热器预热至130℃左右后入炉。氨汽与热的燃烧气体一起从上至下通过分解炉的催化床，经反应分解后产生1050～1150℃左右的热过程气体，送废热锅炉装置。
 

图2：氨分解工艺流程图

2.2控制方案选择与比值计算
      通过分析氨分解工艺可以看出，氨分解炉催化层温度是反应过程的主要指标，而影响温度的主要因素是煤气和空气的比值，保证了混合器的煤气与空气的比值，基本上也就控制了氨分解炉的温度。当温度受其它干扰（如触媒老化等）而发生变化时，则可通过主控制器（此处为温度控制器）改变煤气与空气的比值来补偿，以满足工艺的要求。在控制方案选择时，引入了双闭环变比值控制系统，见图3。 

 图3：控制系统方框图
      控制好氨分解炉催化层温度，主要是控制好氨分解炉中煤气和空气的配比燃烧。选煤气作为主流量Q1，空气作为副流量Q2，构成比值控制回路，主参数为催化层温度y，与Q2/ Q1构成串级控制回路。主调节器选择PID控制规律，副调节器选择PI控制规律，调节作用为正作用。
煤气和空气流量测量均采用环室喷嘴差压变送器，流量与差压的关系为

3 比值控制系统的实现
3.1攀钢煤化工厂煤气回收系统采用的是FOXBORO公司的I/A  Series开放型DCS工业控制系统，氨分解工艺控制系统采用氨分解炉比值调节系统中间过程计算及其控制是计算机功能模块来实现的。
3.2 I/A  Series系统硬件安装到位，所做的工作就是把控制方案组态到机器上，需要的控制方案已经确立，在计算机里进行控制组态（选择一些控制需要用的组合模块，这些模块的功能将代替仪表中的调节器、开方器、比值控制器等）、流程图的建立与组态（在计算机上建立工艺流程及其数据的连接便于生产操作）、报警显示和报警组态等。

4 需要解决的问题
4.1在实际控制过程中对系统的干扰除温度、流量干扰以外还存在如压力、成分等随机干扰，这些干扰使分解炉煤气和空气比值要随时调整，而这调整是靠人工取氨分解尾气中氮氧化物含量高底来定的，这人工取样化验过程缓慢，不能及时干扰。
4.2可以在氨分解尾气管道上安装一个分析仪，直接将分析结果信号传入I/A  Series系统做一MATH 数学运算模块，运算结果连接到比值控制块。

5 结束语
       比值控制系统在氨分解的生产过程中较为成功的应用，了较好的控制效果及经济效益，值得在化工企业广泛应用

1宁淮高速公路工程概述
      宁淮高速公路是国家规划建设的“十三纵、十五横”公路网中“纵四”(天津至汕尾公路)的重要组成部分，是江苏规划建设的“四纵四横四联”高速公路主骨架中“纵三”的重要组成部分。宁淮高速投资约87.72亿元，全线长183.45公里（不含安徽天长段14公里），为双向六车道高速公路，计算行车速度120公里每小时。宁淮高速被誉为苏北“沪宁高速公路”，是江苏省会南京连接苏北重要的交通干线，苏北的淮安、宿迁、连云港等五个城市将会因这条快速通道的建设而迈上新的经济发展跑道。这条大动脉的建设将使两市的环城高速得以形成。对于南京，它将直接串起南京二桥和三桥，完善了南京的高速环线。宁淮高速于2003年开工 ，计划于2007年全线建成通车，届时将被打造成生态环保型与水平接轨的工程。

2宁淮高速公路（南京段）电力监控系统结构设计方案
       宁淮高速公路(南京段)工程资资约40亿元, 路线全长约70.6km，计算行车速度120km／h，双向六车道，路基宽度35米。宁淮高速公路(南京段)起自实施中的南京长江三桥北接线的张店互通，止于六合区竹镇镇乌石村草塘附近，沿途穿越老山山脉，经珠江镇、永宁、盘城、葛塘、新集、程桥、竹镇等集镇。为保护生态环境，宁淮高速公路穿越老山山脉段采用隧道方式，隧道宽度14米、长3.6公里，为目前江苏省长，跨径大的高速公路隧道，也是宁淮高速公路的工程及亮点工程。
电力监控系统是宁淮高速公路（南京段）建设的一个配套系统，包括电力运行参数监控、各种供配电设备（含发电机）的监控、变电所视频（含环境检测）等功能，并具有与高速公路管理系统共享数据的能力。
       宁淮高速公路（南京段）电力监控系统工程的工作内容为：2个道路照明配电箱、9个无人值班监控子站（包括老山隧道监控子站及隧道内16个低压配电总箱），1个有人值班监控子站、1个电力监控管理所，1个宁淮高速公路南京段电力监测分等。
      宁淮高速公路在淮安段马坝西互通收费站与南京段永宁服务区分别设置两个电力监控管理所负责对各自管辖区域内的变电所实施监控、管理及维护功能。监测分只对全线各变电所的运行状态进行监视，不进行控制。
      电力监控系统包括系统的硬件设备、软件、系统接口及附属材料，保持正常运营所需的备品备件及工具等，并满足与宁淮高速公路（南京段）其他相关系统的接口与通信功能，并能达到业主对系统维护的要求。系统总体目标是在贯彻、、实用、和经济的原则前提下，建设一个标准化、多层次、和集成化的高速公路无人值守配电自动化系统。
 

        通信管理机采用C300系列通信控制器，是南瑞自主研制开发的基于PC104主板的工控通信控制系统，采用嵌入式实时多任务操作系统Vxworks，可以提供2～4个以太网络端口，5～18个串行通信端口。

3宁淮高速公路（南京段）电力监控系统的具体实现方案
        宁淮高速公路（南京段）电力监控系统采用的是新一代电网综合监控调度自动化系统ON2000，电力监控系统的具体实现方案主要包括三个方面：电力监控管理所系统实现方案 、监测分实现方案、变电站系统实现方案，下面将逐一进行介绍。
① 电力监控管理所配置2台电力监控主机（采用工业级计算机）对各变电站的负荷状况、负荷分布曲线、重要报警、事故统计、工作状态等电力监控数据进行调用与监控，完成管辖段内10个监控子站（即变电所）及2个道路照明配电箱的日常监控、管理及维护。电力监控管理所配置1套视频主机，对全线各变电所视频图像进行选择性调用，并对变电站视频摄像机进行远程遥控。电力监控管理所还另设1台数据库服务器完成历史数据的存储。电力监控管理所电力监控系统主要是采集各监控子站内各监控设备信息等数据，对数据信息进行分析、处理，并以此为依据相应的控制方案，同时向变电站内设备发送各种数据信息或控制命令，以保证整个沿线各变电站供配电系统、地运行。
② 南京段管理处监测分设置1台电力监控主机（采用工业级计算机）对南京段全线各监控子站及道路照明配电箱的运行及负荷分布状况、重要报警、事故统计、工作状态等电力监控数据进行监视，监测分对各监控子站及道路照明配电箱的电力设备只进行监视，不进行控制。监测分的电力监控主机相当于电力监控管理所电力监控系统的远程终端，所有数据可与电力监控管理所系统数据同步，数据的处理和存贮均由设在电力监控管理所的电力数据库服务器来完成。
③ 每个变电站为一个监控子站，监控子站对变电站内的变压器、高低压设备、发电机组、变电站环境等进行监视与控制。现场电力设备监控节点采用RS485总线连接，RS485总线通过通信管理机完成规约及接口转换接入光纤工业以太网交换机，视频和控制信号通过网络视频编码器转换后接入光纤工业以太网交换机，各子站通过光纤工业以太网交换机构成光纤环网，将视频和监控数据送至相应的电力监控管理所。

（1）电力参数监控子系统
        电力参数监控子系统主要是电力监控主机（电力监控管理所）采集各变电所（监控子站）内各监控设备电力参数信息等数据，以图形的方式进行实时显示各监控子站的工作状态，对数据信息进行分析、处理，并以此为依据相应的控制方案，然后向变电站内各监控设备发送各种数据信息或控制命令，以保证整个沿线各变电站供配电系统、地运行，实现对各监控子站的遥测、遥信、遥控等功能，同时也可以对沿线设有室外照明的互通路灯进行远程控制，并把监测到的数据和远程操作指令等以数据库形式存放在计算机中，以备日后查询时调用，同时形成日报表，月报表及年报表等。电力监控管理所的电力监控主机直接负责监视和控制各监控子站的供配电及照明情况，同时将管辖内的各变电站的运行情况（包括历史数据等必要信息）上传至南京管理处监控分。监控分则不直接对电力监控系统进行操作。
       该子系统主要由通信管理机、测控单元等以及通道（冗余光纤以太环网，和变电站视频监视子系统共用）等共同组成。其中：
1) 各监控子站（老山隧道变电所监控子站除外）的电力参数监控子系统设备有：通信管理机、高低压测控单元、多回路监控单元、工业以太网交换机及UPS等；
2) 老山隧道变电所监控子站的电力参数监控子系统设备有：通信管理机、高低压测控单元、多回路监控单元、视频数据光端机1套（与视频监视子系统合用）及UPS等；
3) 各道路照明配电箱电力参数监控子系统设备有：低压测控单元、数据光端机1套等；
4) 电力监控管理所设有电力监控主机2台、数据库服务器1台、以太网交换机1台、打印机及大屏幕投影机等。
（2）变电站视频监视子系统
      视频子系统则是对内部的变压器、发电机、高低压开关柜等设备及变电站的运行环境（防火、防盗、温度）等进行视频图像监控并能根据现场情况自动报警和自动录像等，实现对其的遥控功能。
      变电站视频监视子系统主要用于变电站环境状况（防火、防盗）的监视，同时对电力参数监控子系统的控制操作进行确认（通过监视变电站现地电力仪表读数），紧急时用于事件、事故等上传信息的确认，为选择电力控制方案提供依据，是电力参数监控子系统的辅助工具，并可以对必要的视频图像进行录像，以便分析及取证。
      系统正常工作时，值班人员在电力监控管理所通过1台视频主机对各变电站现场情况进行监视，并可对各遥控摄像机进行控制，当有紧急情况和报警时可通过闭路电视清楚地观察到各配电设备的工作状态、仪表、指示灯、故障、室内的环境等，并具有自动录像的功能，以便及时准确地采取相应的措施。由于各变电站的视频图像为数字网络视频信号，均可根据需要上传至监控和管理。
该子系统主要由彩色球型遥控摄像机、网络视频编码器、环境传感器（包括红外、感烟及感温传感器）、视频主机以及通道（光纤冗余工业以太环网，和电力参数子系统共用）等共同组成（其中老山隧道变电所监控子站未接入光纤冗余工业以太环网）。其中：
1) 各监控子站（老山隧道变电所监控子站除外）的视频有：彩色球形遥控摄像机2台、网络视频编码器2套、数据采集器1套和环境传感器等，其中永宁服务区（西区）监控子站由于接入老山隧道变电所监控子站的视频信息，另外增设：视频数据光端机及网络视频编码器（4路视频输入）各1套；
2) 老山隧道变电所监控子站的视频有：彩色球形遥控摄像机3台、视频数据光端机1套（与电力参数监控子系统合用）、数据采集器1套和环境传感器等；
3) 电力监控管理所设有1台视频主机、1台大屏幕投影机（含67”电动幕）、视频分配器及视频切换矩阵等相应设备。
      可以看出，变电所系统的接口设备和介质十分繁多不一，通讯规约有电力保护规约，也有各种现场总线规约，技术实现难度可以想象，南瑞根据多年的接口开发和实际经验，通过采用新一代的ON2000系统，很好的解决了以上接口的集成问题。

4 结束语
      宁淮高速公路（南京段）变电所自动化系统通过采用ON2000电力监控系统，通过IEC60870-5-103、RS485、MODBUS、CANBUS和TCP/IP等各种规约集成了中压10KV、低压400V等各种一次、二次子系统、保护测控单元，并集成了变电所视频监视子系统，真正实现了高速公路变电所电力监控系统的自动化。目前该系统调试完毕，已在现场稳定运行。由于ON2000系统具有抗干扰性强、集成性全、性高等优点，其必将在信息高速公路系统中得到广泛的应用和推广。