專利名稱：一種聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過對(duì)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚氯乙烯生產(chǎn)中聚合過程控制的生產(chǎn)技術(shù)，特別是對(duì)目前技術(shù)較先進(jìn)的大型聚合釜實(shí)現(xiàn)配方管理及批量控制的生產(chǎn)技術(shù)。背景技術(shù)：
在聚氯乙烯生產(chǎn)過程中，聚合釜部分的的控制較為復(fù)雜，特別是單釜容積在100立方米以上的聚氯乙烯生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)過程需要數(shù)量較多的配方數(shù)據(jù)和中間運(yùn)行變量，以I套聚合釜為例有配方數(shù)據(jù)77個(gè)、中間運(yùn)行變量327個(gè)、定時(shí)器202個(gè)、運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志357個(gè)， 同時(shí)聚合部分的閥門、儀表也比較多，生產(chǎn)過程的步驟多而且復(fù)雜。針對(duì)上述聚合生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，我們采用橫河公司的CS3000系統(tǒng)，對(duì)聚合生產(chǎn)過程的配方數(shù)據(jù)管理及涂釜、加料、聚合、回收、放料等各個(gè)生產(chǎn)步驟進(jìn)行控制。如果用常規(guī)的批量控制方式，通常每臺(tái)控制站只能對(duì)I臺(tái)聚合釜進(jìn)行控制，由于本發(fā)明采用了一種靈活的批量控制方式，與傳統(tǒng)方式的批量控制方式比較，極大地提高了控制站的利用率，每臺(tái)控制站可以對(duì)多臺(tái)聚合釜實(shí)施控制，減少了控制站的數(shù)量，具有很好的技術(shù)效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有配方管理，批量控制功能靈活、性能可靠的聚氯乙烯生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。采用的技術(shù)方案是
聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩大部分，硬件包括一臺(tái)工程師站、多臺(tái)操作員站、多臺(tái)冗余控制站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及打印機(jī)，所述的工程師站，用于控制系統(tǒng)的編程組態(tài)及維護(hù)調(diào)試，同時(shí)兼作配方管理服務(wù)器，還兼有OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器功能；所述的多臺(tái)操作員站，顯示整個(gè)生產(chǎn)過程的各種信息和數(shù)據(jù)，包括流程圖畫面、趨勢(shì)曲線畫面、報(bào)警畫面、調(diào)用配方設(shè)定及報(bào)表打印程序，通過操作畫面中的相應(yīng)按鈕來啟動(dòng)或停止聚合批量控制程序，用于聚氯乙烯生產(chǎn)過程的監(jiān)控，所述的多臺(tái)冗余控制站，用于連接現(xiàn)場(chǎng)各類儀表和閥門，實(shí)施聚氯乙烯生產(chǎn)過程的批量控制；所述的工程師站、多臺(tái)操作員站及多臺(tái)控制站通過冗余的控制總線連接，組成實(shí)時(shí)的控制信息網(wǎng)；工程師站和多臺(tái)操作員站通過以太網(wǎng)交換機(jī)組成上位機(jī)間的信息局域網(wǎng)，所述的打印機(jī)與工程師站相連接，多臺(tái)冗余控制站中對(duì)應(yīng)安裝有多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡件，多臺(tái)冗余控制站分別通過多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡件與現(xiàn)場(chǎng)儀表及閥門連接。聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的軟件及編程組態(tài)
A、作為批量控制的基礎(chǔ)，使用PID、PVI及流量累積儀表功能塊將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)儀表和閥門的輸入輸出連接起來，建立控制系統(tǒng)內(nèi)部的基本內(nèi)部儀表，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合生產(chǎn)過程的基本操作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門及電動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手動(dòng)操作。B、配方管理在工程師站中用通用數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)每個(gè)聚合生產(chǎn)牌號(hào)的配方數(shù)據(jù)，并下載到兼作配方服務(wù)器的工程師站中。配方數(shù)據(jù)需要永久性修改時(shí)，需要通過修改通用數(shù)據(jù)塊中存放的數(shù)據(jù)并下載來完成；對(duì)配方數(shù)據(jù)的臨時(shí)性修改，在配方數(shù)據(jù)設(shè)定的時(shí)候根據(jù)操作提示進(jìn)行修改。配方數(shù)據(jù)的臨時(shí)性修改僅對(duì)本批次的批量控制起作用。C、為聚合生產(chǎn)過程的各個(gè)工序建立單元儀表
聚氯乙烯生產(chǎn)的過程是一個(gè)循環(huán)的批量式程序，包括多個(gè)生產(chǎn)步驟(工序):
第一步配方數(shù)據(jù)選擇及設(shè)定，操作人員根據(jù)工藝要求選擇相應(yīng)的配方，該操作在配方預(yù)約畫面中完成，每個(gè)釜可以預(yù)約多個(gè)配方；
第二步涂釜工序，該工序是聚合生產(chǎn)過程的第一個(gè)步驟，只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第三步純水加入工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第四步催化劑加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加水工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)， 或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第五步單體加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加催化劑工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第六步熱純水加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加單體工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第七步反應(yīng)工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加熱純水工序調(diào)用并自動(dòng)啟
動(dòng)；
第八步放料工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；如果配方數(shù)據(jù)中選擇不打開釜蓋人孔，則在此步返回到第一步，準(zhǔn)備下一批次的生產(chǎn)；
第九步二次回收工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由放料工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第十步釜清洗工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由二次回收工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)， 或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第H^一步釜清洗完成工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)。D、聚合生產(chǎn)過程的各個(gè)工序的單元儀表主要采用順控功能圖(SFC)方式來實(shí)現(xiàn)， 工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件采用邏輯圖(LC)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的批量控制程序執(zhí)行過程
(I)、配方數(shù)據(jù)選擇及設(shè)定
在聚合生產(chǎn)過程的批量控制程序啟動(dòng)之前，操作人員根據(jù)工藝要求在配方預(yù)約畫面中選擇相應(yīng)的配方，每個(gè)釜可以預(yù)約多個(gè)配方。(2)、涂釜:
涂釜工序是聚合生產(chǎn)過程的第一個(gè)步驟，只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)，批量控制程序接受操作員“涂釜”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，涂釜單元儀表調(diào)用配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序并提示操作人員是否對(duì)配方數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)性修改，操作人員確認(rèn)后，配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序?qū)⑴浞綌?shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儀表； 配方數(shù)據(jù)設(shè)定完成后，涂釜單元儀表完成工藝要求的控制程序。(3)、純水加入
涂釜工序完成后，批量控制程序接受操作員“加水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加水單元儀表完成工藝要求的控制程序。(4)、催化劑加入
當(dāng)加水工序完成后，如果催化劑加入方式選為自動(dòng)，則加水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加催化劑單元儀表；如果催化劑加入方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加催化劑”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加催化劑單元儀表完成工藝要求的控制程序。(5)、單體加入
當(dāng)加催化劑工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加單體單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加單體”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加單體單元儀表完成工藝要求的控制程序。(6)、熱純水加入
在加單體工序進(jìn)行時(shí)，如果熱純水并行加料方式選定，則加單體單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加熱純水單元儀表；如果熱純水并行加料方式未選定，則在加單體完成后，批量控制程序接受操作員“加熱純水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加熱純水單元儀表完成工藝要求的控制程序。(7)、反應(yīng):
當(dāng)加熱純水工序完成后，加熱純水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用反應(yīng)單元儀表，完成工藝要求的控制程序。(8)、放料
反應(yīng)工序完成后，批量控制程序接受操作員“放料”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，放料單元儀表完成工藝要求的控制程序。在放料工序中完成聚合漿料排放及一次回收的生產(chǎn)過程。當(dāng)放料結(jié)束時(shí)，程序判斷批量過程是否為閉合批次，如果是，則本次批量過程結(jié)束，批量程序返回初始狀態(tài)；如果不是，則判斷聚合批量步進(jìn)方式，如果選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則提示操作員可以執(zhí)行“二次回收”啟動(dòng)命令。(9)、二次回收
當(dāng)放料工序完成后，如果程序判斷批量過程不為閉合批次，則判斷聚合批量步進(jìn)方式， 如果選為自動(dòng)，則放料單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“二次回收”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，二次回收單元儀表完成工藝要求的控制程序。(10)、釜清洗
當(dāng)二次回收工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則二次回收單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用釜清洗單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“釜清洗”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序。(11)、釜清洗完成
釜清洗工序完成后，批量控制程序接受操作員“釜清洗完成”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序。結(jié)束本次批量控制過程，返回到批量過程初始狀態(tài)。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)及效果
本發(fā)明可以減少復(fù)雜聚氯乙烯控制系統(tǒng)中控制站的使用數(shù)量，6臺(tái)聚合釜及一套供料、 汽提、回收、干燥的聚氯乙烯生產(chǎn)裝置只需要3臺(tái)控制站。本發(fā)明采用工藝要求的約束條件及批量程序控制約束條件判斷的方式將聚合生產(chǎn)過程的多個(gè)控制程序組織在一起，方便各部分程序間的相互調(diào)用，有效防止誤操作，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、高效率的聚合生產(chǎn)過程批量控制。四

圖I是本發(fā)明聚合批量控制過程框圖2是本發(fā)明單元儀表組合批量控制過程示意圖3是本發(fā)明是本發(fā)明聚合批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩大部分。以6臺(tái)釜，年產(chǎn)25萬噸聚氯乙烯裝置為例
本發(fā)明的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的硬件，包括工程師站I、六臺(tái)操作員站2， 三臺(tái)冗余控制站3、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)4及打印機(jī)5。工程師站I用于控制系統(tǒng)的編程組態(tài)及維護(hù)調(diào)試，同時(shí)兼作配方管理服務(wù)器，還兼有OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器功能。六臺(tái)操作員站2，顯示整個(gè)生產(chǎn)過程的各種信息和數(shù)據(jù)，包括流程圖畫面、趨勢(shì)曲線畫面、報(bào)警畫面等，調(diào)用配方設(shè)定及報(bào)表打印程序，通過操作畫面中的相應(yīng)按鈕來啟動(dòng)或停止聚合批量控制程序，用于聚氯乙烯生產(chǎn)過程的監(jiān)控。三臺(tái)冗余控制站3，三臺(tái)冗余控制站3分別通過數(shù)據(jù)采集卡件8與現(xiàn)場(chǎng)儀表及閥門 6連接。實(shí)施聚氯乙烯生產(chǎn)過程的批量控制。工程師站I、六臺(tái)操作員站2和三臺(tái)控制站3 通過冗余的控制總線7連接，組成實(shí)時(shí)的控制信息網(wǎng)；工程師站I和六臺(tái)操作員站2通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)4組成上位機(jī)間的信息局域網(wǎng)。本發(fā)明的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的軟件及編程組態(tài)
A、作為批量控制的基礎(chǔ)，使用PID、PVI及流量累積儀表功能塊將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)儀表和閥門的輸入輸出連接起來，建立控制系統(tǒng)內(nèi)部的基本內(nèi)部儀表，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合生產(chǎn)過程的基本操作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門及電動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手動(dòng)操作。B、配方管理在工程師站中用通用數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)每個(gè)聚合生產(chǎn)牌號(hào)的配方數(shù)據(jù)，并下載到兼作配方服務(wù)器的工程師站中。配方數(shù)據(jù)需要永久性修改時(shí)，需要通過修改通用數(shù)據(jù)塊中存放的數(shù)據(jù)并下載來完成；對(duì)配方數(shù)據(jù)的臨時(shí)性修改，在配方數(shù)據(jù)設(shè)定的時(shí)候根據(jù)操作提示進(jìn)行修改。配方數(shù)據(jù)的臨時(shí)性修改僅對(duì)本批次的批量控制起作用。C、為聚合生產(chǎn)過程的各個(gè)工序建立單元儀表
聚氯乙烯生產(chǎn)的過程是一個(gè)循環(huán)的批量式程序，包括多個(gè)生產(chǎn)步驟(工序):
第一步配方數(shù)據(jù)選擇及設(shè)定，操作人員根據(jù)工藝要求選擇相應(yīng)的配方，該操作在配方預(yù)約畫面中完成，每個(gè)釜可以預(yù)約多個(gè)配方；
第二步涂釜工序，該工序是聚合生產(chǎn)過程的第一個(gè)步驟，只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第三步純水加入工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第四步催化劑加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加水工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)， 或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第五步單體加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加催化劑工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第六步熱純水加入工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加單體工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第七步反應(yīng)工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由加熱純水工序調(diào)用并自動(dòng)啟
動(dòng)；
第八步放料工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；如果配方數(shù)據(jù)中選擇不打開釜蓋人孔，則在此步返回到第一步，準(zhǔn)備下一批次的生產(chǎn)；
第九步二次回收工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由放料工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)，或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第十步釜清洗工序，該工序可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由二次回收工序調(diào)用并自動(dòng)啟動(dòng)， 或在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)；
第H^一步釜清洗完成工序，該工序只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)。D、聚合生產(chǎn)過程的各個(gè)工序的單元儀表主要采用順控功能圖(SFC)方式來實(shí)現(xiàn)， 工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件采用邏輯圖(LC)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的批量控制程序執(zhí)行過程
(I)、配方數(shù)據(jù)選擇及設(shè)定
在聚合生產(chǎn)過程的批量控制程序啟動(dòng)之前，操作人員根據(jù)工藝要求在配方預(yù)約畫面中選擇相應(yīng)的配方，每個(gè)釜可以預(yù)約多個(gè)配方。(2)、涂釜
涂釜工序是聚合生產(chǎn)過程的第一個(gè)步驟，只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)，批量控制程序接受操作員“涂釜”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，涂釜單元儀表調(diào)用配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序并提示操作人員是否對(duì)配方數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)性修改，操作人員確認(rèn)后，配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序?qū)⑴浞綌?shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儀表； 配方數(shù)據(jù)設(shè)定完成后，涂釜單元儀表完成工藝要求的控制程序。(3)、純水加入
涂釜工序完成后，批量控制程序接受操作員“加水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加水單元儀表完成工藝要求的控制程序。(4)、催化劑加入
當(dāng)加水工序完成后，如果催化劑加入方式選為自動(dòng)，則加水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加催化劑單元儀表；如果催化劑加入方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加催化劑”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加催化劑單元儀表完成工藝要求的控制程序。(5)、單體加入
當(dāng)加催化劑工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加單體單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加單體”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加單體單元儀表完成工藝要求的控制程序。(6)、熱純水加入
在加單體工序進(jìn)行時(shí)，如果熱純水并行加料方式選定，則加單體單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加熱純水單元儀表；如果熱純水并行加料方式未選定，則在加單體完成后，批量控制程序接受操作員“加熱純水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，加熱純水單元儀表完成工藝要求的控制程序。(7)、反應(yīng)
當(dāng)加熱純水工序完成后，加熱純水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用反應(yīng)單元儀表，完成工藝要求的控制程序。(8)、放料
反應(yīng)工序完成后，批量控制程序接受操作員“放料”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，放料單元儀表完成工藝要求的控制程序。在放料工序中完成聚合漿料排放及一次回收的生產(chǎn)過程。當(dāng)放料結(jié)束時(shí)，程序判斷批量過程是否為閉合批次，如果是，則本次批量過程結(jié)束，批量程序返回初始狀態(tài)；如果不是，則判斷聚合批量步進(jìn)方式，如果選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則提示操作員可以執(zhí)行“二次回收”啟動(dòng)命令。(9)、二次回收
當(dāng)放料工序完成后，如果程序判斷批量過程不為閉合批次，則判斷聚合批量步進(jìn)方式， 如果選為自動(dòng)，則放料單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“二次回收”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，二次回收單元儀表完成工藝要求的控制程序。(10)、釜清洗
當(dāng)二次回收工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則二次回收單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用釜清洗單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“釜清洗”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序。(11)、釜清洗完成
釜清洗工序完成后，批量控制程序接受操作員“釜清洗完成”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；
當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序。結(jié)束本次批量控制過程，返回到批量過程初始狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩大部分，硬件包括一臺(tái)工程師站、多臺(tái)操作員站、多臺(tái)冗余控制站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及打印機(jī)，其特征在于所述的工程師站，用于控制系統(tǒng)的編程組態(tài)及維護(hù)調(diào)試，同時(shí)兼作配方管理服務(wù)器，還兼有OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器功能；所述的多臺(tái)操作員站，顯示整個(gè)生產(chǎn)過程的各種信息和數(shù)據(jù)，包括流程圖畫面、趨勢(shì)曲線畫面、報(bào)警畫面、調(diào)用配方設(shè)定及報(bào)表打印程序，通過操作畫面中的相應(yīng)按鈕來啟動(dòng)或停止聚合批量控制程序，用于聚氯乙烯生產(chǎn)過程的監(jiān)控，所述的多臺(tái)冗余控制站，用于連接現(xiàn)場(chǎng)各類儀表和閥門，實(shí)施聚氯乙烯生產(chǎn)過程的批量控制；所述的工程師站、多臺(tái)操作員站及多臺(tái)控制站通過冗余的控制總線連接，組成實(shí)時(shí)的控制信息網(wǎng)；工程師站和多臺(tái)操作員站通過以太網(wǎng)交換機(jī)組成上位機(jī)間的信息局域網(wǎng)，所述的打印機(jī)與工程師站相連接，多臺(tái)冗余控制站中對(duì)應(yīng)安裝有多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡件，多臺(tái)冗余控制站分別通過多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡件與現(xiàn)場(chǎng)儀表及閥門連接；聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的操作軟件，包括(1)、配方數(shù)據(jù)選擇及設(shè)定在聚合生產(chǎn)過程的批量控制程序啟動(dòng)之前，操作人員根據(jù)工藝要求在配方預(yù)約畫面中選擇相應(yīng)的配方，每個(gè)釜可以預(yù)約多個(gè)配方；(2)、涂釜涂釜工序是聚合生產(chǎn)過程的第一個(gè)步驟，只可以在滿足相應(yīng)條件時(shí)由手動(dòng)啟動(dòng)，批量控制程序接受操作員“涂釜”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，涂釜單元儀表調(diào)用配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序并提示操作人員是否對(duì)配方數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)性修改，操作人員確認(rèn)后，配方數(shù)據(jù)設(shè)定程序?qū)⑴浞綌?shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儀表；配方數(shù)據(jù)設(shè)定完成后，涂釜單元儀表完成工藝要求的控制程序；(3)、純水加入涂釜工序完成后，批量控制程序接受操作員“加水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加水單元儀表完成工藝要求的控制程序；(4)、催化劑加入當(dāng)加水工序完成后，如果催化劑加入方式選為自動(dòng)，則加水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加催化劑單元儀表；如果催化劑加入方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加催化劑”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加催化劑單元儀表完成工藝要求的控制程序；(5)、單體加入當(dāng)加催化劑工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加單體單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“加單體”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加單體單元儀表完成工藝要求的控制程序；(6)、熱純水加入在加單體工序進(jìn)行時(shí)，如果熱純水并行加料方式選定，則加單體單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用加熱純水單元儀表；如果熱純水并行加料方式未選定，則在加單體完成后，批量控制程序接受操作員“加熱純水”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，加熱純水單元儀表完成工藝要求的控制程序；(7)、反應(yīng)當(dāng)加熱純水工序完成后，加熱純水單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用反應(yīng)單元儀表，完成工藝要求的控制程序；(8)、放料反應(yīng)工序完成后，批量控制程序接受操作員“放料”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，放料單元儀表完成工藝要求的控制程序；在放料工序中完成聚合漿料排放及一次回收的生產(chǎn)過程；當(dāng)放料結(jié)束時(shí)，程序判斷批量過程是否為閉合批次，如果是，則本次批量過程結(jié)束，批量程序返回初始狀態(tài)；如果不是，則判斷聚合批量步進(jìn)方式，如果選為自動(dòng)，則加催化劑單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則提示操作員可以執(zhí)行“二次回收”啟動(dòng)命令；(9)、二次回收當(dāng)放料工序完成后，如果程序判斷批量過程不為閉合批次，則判斷聚合批量步進(jìn)方式， 如果選為自動(dòng)，則放料單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用二次回收單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“二次回收”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，二次回收單元儀表完成工藝要求的控制程序；(10)、釜清洗當(dāng)二次回收工序完成后，如果聚合批量步進(jìn)方式選為自動(dòng)，則二次回收單元儀表會(huì)自動(dòng)調(diào)用釜清洗單元儀表；如果聚合批量步進(jìn)方式選為手動(dòng)，則批量控制程序接受操作員“釜清洗”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序；(11)、釜清洗完成釜清洗工序完成后，批量控制程序接受操作員“釜清洗完成”啟動(dòng)命令，經(jīng)過工藝要求的啟動(dòng)條件及批量順序約束條件的判斷，如果條件不滿足將給出錯(cuò)誤提示信息；當(dāng)條件滿足時(shí)，釜清洗單元儀表完成工藝要求的控制程序，結(jié)束本次批量控制過程，返回到批量過程初始狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，其特征在于每臺(tái)冗余控制站對(duì)三臺(tái)聚合釜實(shí)施批量過程控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，其特征在于配方數(shù)據(jù)管理及設(shè)定功能僅用于完成配方數(shù)據(jù)的長期存儲(chǔ)及配方數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通用數(shù)據(jù)塊到批量控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元儀表的數(shù)據(jù)傳送功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，其特征在于通過DCS系統(tǒng)內(nèi)部用于連接現(xiàn)場(chǎng)I/O的基本儀表功能塊，操作人員可對(duì)各個(gè)I/O點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，其特征在于聚合批量過程的每個(gè)單元儀表通過批量調(diào)度指令及批量約束條件來實(shí)現(xiàn)對(duì)其他單元控制儀表的調(diào)用， 從而將多個(gè)單元儀表組合為完整的聚合批量控制過程。
全文摘要
聚氯乙烯批量生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，包括CS3000DCS系統(tǒng)硬件和軟件。硬件包括工程師站(兼作配方管理站及OPC站)，多臺(tái)操作員站，多臺(tái)冗余控制站及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和打印機(jī)等；工程師站用于完成整個(gè)控制系統(tǒng)的編程組態(tài)、程序下裝及系統(tǒng)維護(hù)等功能，工程師站同時(shí)兼有配方數(shù)據(jù)管理及OPC數(shù)據(jù)發(fā)送的功能；控制站安裝各種數(shù)據(jù)采集I/O卡件，各類卡件與現(xiàn)場(chǎng)儀表及閥門連接，完成整個(gè)生產(chǎn)過程的控制。DCS操作軟件，可完成配方管理，配料、加料、聚合釜操作及溫度控制，涂釜、純水加入、催化劑加入、單體加入、反應(yīng)、放料、回收、釜清洗各單元的操作。本發(fā)明優(yōu)化了聚合生產(chǎn)批量控制過程，功能多樣化，批量控制方式靈活、可靠，充分利用控制站的功能，減少了控制站的數(shù)量，具有很好的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)C08F14/06GK102585059SQ201210025269
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者孔慶儒, 李治國, 李洪軍, 臧春華 申請(qǐng)人:沈陽華控科技發(fā)展有限公司