基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的 DCS 應(yīng)用

3.3 HART 協(xié)議智能儀表的應(yīng)用及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

項(xiàng)目對(duì)于 HART 智能設(shè)備的應(yīng)用，主要滿足于安全儀表系統(tǒng)的要求，由于安全系統(tǒng)對(duì)測(cè)量?jī)x表的安全性和可靠性要求高，需要對(duì)每個(gè)回路進(jìn)行 SIL 等級(jí)的計(jì)算。項(xiàng)目中采用滿足 SIL 等級(jí)要求的 HART協(xié)議測(cè)量?jī)x表，在傳輸 4 ～ 20 mA 的信號(hào)上疊加了HART 協(xié)議的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通信，數(shù)據(jù)傳輸率為 1. 2 Mbit/s，采用雙絞同軸電纜最大傳輸距離可達(dá) 1 500 m。這樣既滿足安全系統(tǒng)接收 4 ～ 20 mA 的模擬 信 號(hào) 的 需 要，又 借 助 于 PlantWeb 組 件 中 的HART 技術(shù)，將 HART 設(shè)備中的豐富過(guò)程參數(shù)信息傳送至 DCS 內(nèi)嵌的資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的診斷和管理功能。對(duì)于 HART 協(xié)議儀表測(cè)量設(shè)備，主要考慮以下幾點(diǎn):

圖 3 DP 設(shè)備連接及終端電阻圖

(1) 每個(gè) HART 儀表都通過(guò)一個(gè)分配器將信號(hào)分成兩路，一路 4 ～20 mA 信號(hào)接到 ESD 系統(tǒng)，一路接到 DCS，由 DCS 采集 HART 信號(hào)。

(2) 如果現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)需要接入 DCS、ESD 系統(tǒng)外的其他子系統(tǒng)，需要串接兩個(gè)分配器則第一個(gè)分配器的輸出接入 DCS，以避免疊加在模擬信號(hào)上的數(shù)字信號(hào)失真。

4 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目利用基于現(xiàn)場(chǎng)總線的工廠管控網(wǎng)結(jié)構(gòu)的自控系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了碳酸二苯酯廠 20 萬(wàn)噸/年到 40 萬(wàn)噸/年的改擴(kuò)建工程，并將工程的工期由原計(jì)劃的 28個(gè)月縮減為 25 個(gè)月，這其中重要的原因之一就是項(xiàng)目采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的自控系統(tǒng)方案，這一方案的應(yīng)用，很明顯縮短工程自控設(shè)備的安裝調(diào)試時(shí)間，使得工程得以提前開(kāi)工試運(yùn)行，為節(jié)省人工成本和縮短項(xiàng)目周期發(fā)揮了重要作用，為其他類似的工廠構(gòu)建一個(gè)工藝控制自動(dòng)化、儀表設(shè)備智能化、企業(yè)管理信息化的現(xiàn)代化工廠提供參考。