[发明专利]一种DCS逻辑控制系统

说明书

本发明公开了一种DCS逻辑控制系统，主要是在VPSA制氧中的应用，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级、操作级和现场级所述企业管理级包括调度室和厂长室，本发明采用DCS网络，DCS网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议TCP/IP，它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好，同时本发明通过整体考虑方案，操作员站都具备工程师站功能，站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制，协调控制，本发明在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便。

技术领域

本发明涉及大中型制氧控制系统技术领域，具体为一种DCS逻辑控制系统。

背景技术

空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备中小型,空分系统多采用“PLC+上位软件”方式控制，近年来，变压吸附空分技术依靠自身优势，在一些行业已经逐步取代了传统的深冷法空分技术。VPSA(变压吸附)分离技术是采用加压吸附、降压解吸的方式分离空气中的氮气和氧气，为用户提供气体单体，根据吸附剂的不同，系统分离出氧气或氮气，在大中型制氧系统中，控制方式也有原来的PLC控制方式转换为更为先进人性化的DCS逻辑控制系统。

本申请的发明人发现，现有的大中型制氧系统中采用PLC控制方式，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符，单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，做不出协调控制的功能，并且PLC构成的系统来说，工作量极其庞大，同时PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DCS逻辑控制系统，旨在改善现有的大中型制氧系统中采用PLC控制方式，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符，单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，做不出协调控制的功能，并且PLC构成的系统来说，工作量极其庞大，同时PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元容易全部瘫痪的问题。

本发明是这样实现的：

一种DCS逻辑控制系统，包括DCS逻辑控制系统和VPSA制氧设备，所述DCS逻辑控制系统包括企业管理级、操作级和现场级所述企业管理级包括调度室和厂长室，所述调度室和厂长室具通过网关与操作级和现场级相连接，所述操作级包括操作员站、主服务器、冗余服务器和工程师站，所述操作员站、主服务器、冗余服务器和工程师站均与网关电性连接，所述现场级用于控制现场的各个模块。

进一步的，所述VPSA制氧设备包括鼓风机、吸附塔、氮气排放设备、缓冲罐和出氧设备，所述鼓风机通过管道与吸附塔的进气端相连接，所述氮气排放设备通过管道与吸附塔下端出气端相连接，所述缓冲罐通过管道与吸附塔上端出气端相连接，所述出氧设备与缓冲罐的出口相连接。

进一步的，所述现场级包括输入模块、输出模块、温度模块和开关量控制模块，所述输入模块、输出模块、温度模块和开关量控制模块均与网关电性连接。

进一步的，所述输入模块和输出模块均用于模拟调节电流、压力、流量、液位和速度，便于设备使用过程中的信号控制和反馈。

进一步的，所述温度模块用于监测水温和气温的实时情况，便于及时的调节和控制温度来使用。

进一步的，所述开关量控制模块用来接收现场开关信号的反馈和控制现场的开关进行作业的目的。

进一步的，所述氮气排放设备包括真空泵和排氮消音器，所述真空泵的进气口通过管道与吸附塔下端出气端相连接，且真空泵的出气口与排氮消音器相连接，所述管道上均安装有控制阀。