專利名稱：現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(jiān)測 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化工生產(chǎn)中，VCM合成轉(zhuǎn)化是VCM生產(chǎn)中的重要工序，乙炔和氯化氫經(jīng)混合 冷凍脫水，再經(jīng)以活性炭為載體、氯化汞為觸媒的列管轉(zhuǎn)化器進行反應(yīng)生成VCM 單體。反應(yīng)過程中前、后轉(zhuǎn)換器的溫度是重要的控制參數(shù)，每臺轉(zhuǎn)換器內(nèi)至少 設(shè)六點溫度檢測，這樣，整個裝置共有這樣的溫度檢測點數(shù)百點。傳統(tǒng)檢測轉(zhuǎn) 換器溫度的方式是用于測轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶的熱電勢信號經(jīng)熱電偶補償電 纜直接入DCS系統(tǒng)的卡件及控制站，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線進入操作站進行監(jiān)控。這 種方式的技術(shù)缺陷是它需要大量的電纜、橋架、需要增加相應(yīng)的計算機卡件 等硬件、另外安裝及維護費用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用在轉(zhuǎn)換器的測量系統(tǒng)中，克服傳統(tǒng)
檢測方式的弱點，提高檢測速度，節(jié)約大量工程費用。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用，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。
以上所述現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用，其中用于測轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶5熱電 勢信號經(jīng)一小段補償電纜6就近送到置于現(xiàn)場的控制箱中的遠程I/O站7中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號，再通過一根通訊Profibus-DP總線8貫穿現(xiàn)場，將 信號引至控制室，經(jīng)本安段耦合器9，經(jīng)RS-485總線l 0傳輸，送控制站12 的Profibus-DP總線通訊的模塊ll中，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線l 3，進入操作站l 4 進行監(jiān)控。
現(xiàn)場總線作為工廠數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場與控制設(shè)備 之間及其與更高控制管理層之間的聯(lián)系。它不僅是一個基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而且還是一 種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。換言之，現(xiàn)場總線就是把單個分散在現(xiàn)場的 測量設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，以現(xiàn)場總線為紐帶，互相交換信息，因此可 以說現(xiàn)場總線技術(shù)是新一代控制系統(tǒng)的一個組成部分。Prof ibus-DP是一種具有 代表性的現(xiàn)場總線，是專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間通訊設(shè)計的一 種高速度、低成本的現(xiàn)場總線。它符合國際標準EN50170，是一種開放的現(xiàn)場總 線。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)控制方式框圖。
圖中*. l.前轉(zhuǎn)換器，2.后轉(zhuǎn)換器，3.脫汞器，4.轉(zhuǎn)化器冷卻器，5.熱電 偶，6.熱電偶補償電纜，7.總線式遠程I/0站，8.Profibus-DP總線，9 .本安 段耦合器，1 0.RS-485總線，ll.總線通訊的模塊，12.控制站，13.數(shù)據(jù) 傳輸總線，1 4.操作站。
具體實施例方式
現(xiàn)以生產(chǎn)10萬噸/年氯乙烯項目為例，介紹現(xiàn)場總線式遠程I/O系統(tǒng)在化 工生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。需說明一點，該項目除轉(zhuǎn)換器溫度外，其它參數(shù)的檢測 與控制均通過日本橫河的CS1000系統(tǒng)完成，即CS1000系統(tǒng)是整個控制系統(tǒng)的 主站，總線式遠程I/0系統(tǒng)作為從站。由附圖可知，本發(fā)明包括熱電偶5、總線式遠程I/0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/0站7相連接。其 中，用于測轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶熱5電勢信號經(jīng)一小段補償電纜6就近送到置 于現(xiàn)場的控制箱中的遠程I/0站7中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號后，再通過一 根通訊Prof ibus-DP總線8貫穿現(xiàn)場，將信號引至控制室，經(jīng)本安段耦合器9 ， 經(jīng)RS-485總線1 0傳輸，送控制站12的Profibus-DP總線通訊的模塊1 1中， 再經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線13進入操作站進行監(jiān)控。
與傳統(tǒng)控制方式相比較 一、采用傳統(tǒng)控制方式，現(xiàn)場和控制室之間的傳 輸信號屬模擬量；而采用現(xiàn)場總線技術(shù)的遠程I/O系統(tǒng)控制方式，熱電偶熱電 勢信號在現(xiàn)場遠程工/0站中處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號，再送控制室。因采用數(shù)字 量通訊，傳輸速度大大提高，使測量更及時準確，從而有利于對轉(zhuǎn)化器溫度的 監(jiān)控。二、采用傳統(tǒng)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，并增加相應(yīng)的控制站；而采用上述的總 線式本安遠程1/0系統(tǒng)，現(xiàn)場只需增加6臺用于安裝遠程1/0裝置的現(xiàn)場控制 箱7及其附件，而且總線通訊的模塊l l只占控制站的一個卡槽，節(jié)約硬件費 用顯而易見。三、引入現(xiàn)場總線技術(shù)后，現(xiàn)場可省去大量的熱電偶補償電纜6 及橋架。四、采用現(xiàn)場總線技術(shù)的遠程1/0系統(tǒng)控制方式，相應(yīng)的人工安裝費 等也大大降低，日后維護量也降低。
權(quán)利要求
1、一種現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用，包括包括熱電偶(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)，其特征是所述操作站(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。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用，其特征是其中用于測轉(zhuǎn) 換器溫度的熱電偶(5)熱電勢信號經(jīng)一小段補償電纜(6)就近送到置于現(xiàn) 場的控制箱中的遠程I/O站(7)中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號，再通過一根 通訊Profibus-DP總線(8 )貫穿現(xiàn)場，將信號引至控制室，經(jīng)本安段耦合器(9 )，經(jīng)RS-485總線(10)傳輸，送控制站12的Prof ibus-DP總線通訊的 模塊(11)中，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線(13)，進入操作站(14)進行監(jiān)控。
全文摘要
一種現(xiàn)場信號的采集和應(yīng)用，涉及到一種溫度輸入輸出監(jiān)測控制系統(tǒng)。測轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶熱電勢信號經(jīng)一小段補償電纜就近送到置于現(xiàn)場的控制箱中的遠程I/O站中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號后，再通過一根通訊Profibus-DP總線貫穿現(xiàn)場，將信號引至控制室，經(jīng)本安段耦合器，經(jīng)RS-485總線傳輸，送主控制站的Profibus-DP總線通訊的模塊中，再經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線進入操作站進行監(jiān)控。本發(fā)明節(jié)省了硬件使用量，減少了維修量和費用。
文檔編號G05B19/048GK101430549SQ20071015009
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者侯秀云, 潔 張 申請人:天津渤天化工有限責(zé)任公司