溫度輸入輸出監測控制裝置的製作方法

2023-05-03 00:17:06

本發明涉及到一種溫度自動控制裝置，尤其涉及到一種溫度輸入輸出監測控制裝置。

背景技術：

化工生產中，VCM合成轉化是VCM生產中的重要工序，乙炔和氯化氫經混合冷凍脫水，再經以活性炭為載體、氯化汞為觸媒的列管轉化器進行反應生成VCM單體。反應過程中前、後轉換器的溫度是重要的控制參數，每臺轉換器內至少設六點溫度檢測，這樣，整個裝置共有這樣的溫度檢測點數百點。傳統檢測轉換器溫度的方式是：用於測轉換器溫度的熱電偶的熱電勢信號經熱電偶補償電纜直接入DCS系統的卡件及控制站，經數據傳輸總線進入操作站進行監控。這種方式的技術缺陷是：它需要大量的電纜、橋架、需要增加相應的計算機卡件等硬體、另外安裝及維護費用高。

技術實現要素：

本發明的目的是：將現場總線技術應用在轉換器的測量系統中，克服傳統檢測方式的弱點，提高檢測速度，節約大量工程費用。

為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是：

一種溫度輸入輸出監測控制裝置，包括熱電偶、總線式遠程I/O站、本安段耦合器、控制站、操作站，其中操作站與控制站相連接，控制站連接本安段耦合器，本安段耦合器與熱電偶通過總線式遠程I/O站相連接。

以上所述總線式I/O系統，其中用於測轉換器溫度的熱電偶熱電勢信號經一小段補償電纜就近送到置於現場的控制箱中的遠程I/O站中，經處理轉換成數字量信號，再通過一根通訊Profibus-DP總線貫穿現場，將信號引至控制室，經本安段耦合器，經RS-485總線傳輸，送控制站的Profibus-DP總線通訊的模塊中，經數據傳輸總線，進入操作站進行監控。

現場總線作為工廠數字通訊網絡的基礎，溝通了生產過程現場與控制設備之間及其與更高控制管理層之間的聯繫。它不僅是一個基礎網絡，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統。換言之，現場總線就是把單個分散在現場的測量設備變成網絡中的一個節點，以現場總線為紐帶，互相交換信息，因此可以說現場總線技術是新一代控制系統的一個組成部分。Profibus-DP是一種具有代表性的現場總線，是專為自動控制系統和設備級分散I/O之間通訊設計的一種高速度、低成本的現場總線。它符合國際標準EN50170,是一種開放的現場總線。

附圖說明

圖1為本發明系統控制方式框圖。

圖中：１.前轉換器，２.後轉換器，３.脫汞器，４.轉化器冷卻器，５.熱電偶，６.熱電偶補償電纜，７.總線式遠程I/O站，８.Profibus-DP總線，９.本安段耦合器，１０.RS-485總線，１１.總線通訊的模塊，１２.控制站，１３.數據傳輸總線，１４.操作站。

具體實施方式

現以生產10萬噸/年氯乙烯項目為例，介紹現場總線式遠程I/O系統在化工生產中的具體應用。需說明一點，該項目除轉換器溫度外，其它參數的檢測與控制均通過日本橫河的CS1000系統完成，即CS1000系統是整個控制系統的主站，總線式遠程I/O系統作為從站。

由附圖可知，本發明包括熱電偶5、總線式遠程I/O站7、本安段耦合器9、控制站12、操作站14，其中操作站14與控制站12相連接，控制站12連接本安段耦合器9，本安段耦合器9與熱電偶5通過總線式遠程I/O站7相連接。其中，用於測轉換器溫度的熱電偶熱5電勢信號經一小段補償電纜６就近送到置於現場的控制箱中的遠程I/O站７中，經處理轉換成數字量信號後，再通過一根通訊Profibus-DP總線８貫穿現場，將信號引至控制室，經本安段耦合器９，經RS-485總線１０傳輸，送控制站12的Profibus-DP總線通訊的模塊１１中，再經數據傳輸總線13進入操作站進行監控。

與傳統控制方式相比較：一、採用傳統控制方式，現場和控制室之間的傳輸信號屬模擬量；而採用現場總線技術的遠程I/O系統控制方式，熱電偶熱電勢信號在現場遠程I/O站中處理轉換成數字量信號，再送控制室。因採用數字量通訊，傳輸速度大大提高，使測量更及時準確，從而有利於對轉化器溫度的監控。二、採用傳統控制方式熱電偶的MV測量值直接送DCS卡件測量，按16點共用一個卡件考慮，約需卡件20個，並增加相應的控制站；而採用上述的總線式本安遠程I/O系統，現場只需增加6臺用於安裝遠程I/O裝置的現場控制箱７及其附件，而且總線通訊的模塊１１只佔控制站的一個卡槽，節約硬體費用顯而易見。三、引入現場總線技術後，現場可省去大量的熱電偶補償電纜６及橋架。四、採用現場總線技術的遠程I/O系統控制方式，相應的人工安裝費等也大大降低，日後維護量也降低。