基于現(xiàn)場總線技術(shù)的 DCS 應(yīng)用

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

項目對于 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)對測量儀表的安全性和可靠性要求高，需要對每個回路進行 SIL 等級的計算。項目中采用滿足 SIL 等級要求的 HART協(xié)議測量儀表，在傳輸 4 ～ 20 mA 的信號上疊加了HART 協(xié)議的數(shù)字信號進行雙向數(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 1 500 m。這樣既滿足安全系統(tǒng)接收 4 ～ 20 mA 的模擬 信 號 的 需 要，又 借 助 于 PlantWeb 組 件 中 的HART 技術(shù)，將 HART 設(shè)備中的豐富過程參數(shù)信息傳送至 DCS 內(nèi)嵌的資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)設(shè)備的診斷和管理功能。對于 HART 協(xié)議儀表測量設(shè)備，主要考慮以下幾點:

圖 3 DP 設(shè)備連接及終端電阻圖

(1) 每個 HART 儀表都通過一個分配器將信號分成兩路，一路 4 ～20 mA 信號接到 ESD 系統(tǒng)，一路接到 DCS，由 DCS 采集 HART 信號。

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

4 結(jié)束語

本項目利用基于現(xiàn)場總線的工廠管控網(wǎng)結(jié)構(gòu)的自控系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了碳酸二苯酯廠 20 萬噸/年到 40 萬噸/年的改擴建工程，并將工程的工期由原計劃的 28個月縮減為 25 個月，這其中重要的原因之一就是項目采用基于現(xiàn)場總線技術(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)試時間，使得工程得以提前開工試運行，為節(jié)省人工成本和縮短項目周期發(fā)揮了重要作用，為其他類似的工廠構(gòu)建一個工藝控制自動化、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。