基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF技術(shù)在二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)的應(yīng)用

　　二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)涉及4個(gè)輸入?yún)?shù)，3個(gè)輸出參數(shù)。4個(gè)輸入?yún)?shù)分別為種子罐的罐內(nèi)溫度、罐內(nèi)壓力、壓縮空氣的流量及發(fā)酵反映中物料的PH值。3個(gè)輸出參數(shù)用于控制3個(gè)閥門(mén)的開(kāi)度，即種子罐的排氣閥、壓縮空氣的進(jìn)氣閥、冷卻水的進(jìn)水閥。

三．系統(tǒng)方案

1．系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　東北制藥總廠二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)采用FF現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)，主要檢測(cè)及控制儀表選擇中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研發(fā)的NCS系列智能儀表，整個(gè)控制系統(tǒng)主要由1臺(tái)操作員站（兼工程師站）、1塊FFHSE/H1接口模塊、1塊FF現(xiàn)場(chǎng)總線溫度變送器、1塊FF現(xiàn)場(chǎng)總線壓力變送器、1塊FF現(xiàn)場(chǎng)總線IF儀表（4通道）、1塊FF現(xiàn)場(chǎng)總線FI儀表（4通道）構(gòu)成，其硬件結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　操作站是系統(tǒng)操作監(jiān)控的主要渠道，操作人員通過(guò)操作站所顯示的各種人機(jī)界面，可監(jiān)控到所有的現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視、控制、啟停和調(diào)節(jié)，以自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式確保生產(chǎn)過(guò)程的安全、經(jīng)濟(jì)、高效。并對(duì)各種信息形成各種運(yùn)行參數(shù)報(bào)表、運(yùn)行趨勢(shì)曲線、操作記錄及指導(dǎo)、歷史數(shù)據(jù)信息、報(bào)警保護(hù)管理、人機(jī)操作等畫(huà)面，供運(yùn)行人員監(jiān)視。所有操作都具有權(quán)限控制，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)主要設(shè)備性能如下：

　　FFHSE/H1接口模塊是通過(guò)以太網(wǎng)連接FFH1網(wǎng)段的關(guān)鍵設(shè)備。一個(gè)H1接口設(shè)備最多可以連接四個(gè)H1網(wǎng)段，可以做H1網(wǎng)橋設(shè)備。本設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（FF）在H1協(xié)議的基礎(chǔ)上，將以太網(wǎng)技術(shù)作為底層協(xié)議加入到現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議中，構(gòu)建了基于工業(yè)以太網(wǎng)的H1接口設(shè)備。用戶可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線的組態(tài)軟件。完成對(duì)多個(gè)FFH1網(wǎng)段的組態(tài)、控制回路組態(tài)、控制邏輯組態(tài)、功能塊連接、報(bào)警趨勢(shì)組態(tài)、控制應(yīng)用下載等功能。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線溫度變送器NCS-1-TT主要通過(guò)熱電阻或熱電偶傳感器測(cè)量溫度，并按現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議連接到FF現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線壓力及液位變送器NCS-1-LD，是在普通型1151變送器的基礎(chǔ)上，采用FF現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，自主研制的新一代智能變送器，是1151變送器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，用于測(cè)量流量、液位、表壓、絕壓、真空度和比重等，是過(guò)程控制必不可少的傳感設(shè)備，配有豐富的控制功能模塊，在完成檢測(cè)任務(wù)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線FI儀表NCS-1-FI，用于將FF現(xiàn)場(chǎng)總線中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA的模擬信號(hào)并連接到其它的設(shè)備，是現(xiàn)場(chǎng)總線與執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制裝置之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線IF儀表NCS-1-IF，用于將4-20mA的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成FF現(xiàn)場(chǎng)總線中的數(shù)字信號(hào)，是傳統(tǒng)模擬儀表與現(xiàn)場(chǎng)總線之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

　　2．操作站功能
　　系統(tǒng)監(jiān)控界面軟件采用中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研發(fā)的國(guó)家九五攻關(guān)科研成果“SIAVIEW工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)”開(kāi)發(fā)，包括顯示、過(guò)程控制、測(cè)量值記錄和報(bào)表等多種功能。

　　操作員站的基本功能如下：

　　?顯示系統(tǒng)工藝流程畫(huà)面，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)
　　
　　?運(yùn)行（手動(dòng)/自動(dòng)）方式的切換，進(jìn)行手動(dòng)操作，各調(diào)節(jié)閥、開(kāi)關(guān)閥操作等

　　?建立并顯示趨勢(shì)曲線

　　?調(diào)整過(guò)程設(shè)定值及相應(yīng)的參數(shù)

　　?歷史數(shù)據(jù)查詢功能，為提高員工的工作責(zé)任心，明確操作人員的責(zé)任，將對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的主要數(shù)據(jù)（罐內(nèi)空氣腔溫度、罐內(nèi)空氣腔壓力、罐內(nèi)冷卻槽水溫）進(jìn)行全程的跟蹤記錄，可避免各種因員工責(zé)任心不強(qiáng)造成生產(chǎn)的不穩(wěn)定，同時(shí)為工藝改進(jìn)提供依據(jù)

　　?設(shè)置操作人員，系統(tǒng)維護(hù)人員，工藝技術(shù)人員，系統(tǒng)工程師等不同級(jí)別的授權(quán)密碼，不同的人員享有不同的操作權(quán)限。所有人員需使用密碼登陸后才能進(jìn)入控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的操作功能

　　?顯示并確認(rèn)報(bào)警

　　?報(bào)表顯示/打印

　　監(jiān)控界面軟件可以顯示系統(tǒng)內(nèi)所有過(guò)程點(diǎn)，包括罐內(nèi)溫度、壓縮空氣流量、罐內(nèi)壓力及PH值等，對(duì)顯示的每一個(gè)過(guò)程點(diǎn)，均顯示其標(biāo)號(hào)、說(shuō)明、數(shù)值、性質(zhì)、工程單位等等。

　　監(jiān)控界面軟件提供棒狀圖顯示功能，操作員可通過(guò)動(dòng)態(tài)棒狀圖的變化了解各種過(guò)程變量的變化，棒狀圖的顯示比例可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　監(jiān)控界面軟件提供的趨勢(shì)圖提供實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)兩種曲線?？梢栽谮厔?shì)圖上顯示生產(chǎn)過(guò)程的主要數(shù)據(jù)（罐內(nèi)溫度、罐內(nèi)壓力、壓縮空氣流量及PH值等），能夠查詢趨勢(shì)圖上任意一點(diǎn)在任意時(shí)刻的實(shí)際值。

　　監(jiān)控界面軟件所提供的報(bào)警功能能夠?qū)︻A(yù)先設(shè)定任何一個(gè)模擬量報(bào)警點(diǎn)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)某一點(diǎn)超過(guò)報(bào)警限時(shí)將在屏幕上有　　高亮度的報(bào)警顯示，并發(fā)出報(bào)警聲音，提示操作人員進(jìn)行相應(yīng)的緊急操作，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析。

　　3．系統(tǒng)控制點(diǎn)分布
　　二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)涉及4個(gè)輸入?yún)?shù)，3個(gè)輸出參數(shù)。4個(gè)輸入?yún)?shù)分別為種子罐的罐內(nèi)溫度、罐內(nèi)壓力、壓縮空氣的流量及發(fā)酵反映中物料的PH值。3個(gè)輸出參數(shù)用于控制3個(gè)閥門(mén)的開(kāi)度，即種子罐的排氣閥、壓縮空氣的進(jìn)氣閥、冷卻水的進(jìn)水閥。