7.1. 系統(tǒng)概述

本項目中共有控制點約50點，自動控制系統(tǒng)采用高效、穩(wěn)定的控制器，高速、安全的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，精確的傳感器和執(zhí)行器，結(jié)合功能強大的工業(yè)控制應(yīng)用軟件。整個系統(tǒng)設(shè)計合理，技術(shù)先進可靠?？刂葡到y(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各種參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)，對控制回路進行自動控制，使設(shè)備協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地運行。控制系統(tǒng)可提高產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、穩(wěn)定性，節(jié)約能源；同時降低人工干預(yù)，減少操作人員，并簡化操作人員的培訓(xùn)、上崗周期，節(jié)約生產(chǎn)成本。

系統(tǒng)中控制參數(shù)具有良好的開放性。系統(tǒng)圖形界面生動、直觀，易于監(jiān) 視，操作簡單，人機界面友好；具有圖形組態(tài)、趨勢曲線、報警記錄、數(shù)據(jù)處 理、報表輸出等功能，對于生產(chǎn)的過程分析具有重要作用。

現(xiàn)場檢測設(shè)備及執(zhí)行設(shè)備均選用進口、合資產(chǎn)品及國內(nèi)名牌產(chǎn)品，工藝設(shè)備、管道上的儀表、執(zhí)行器選用具有多個廠家、至少十年以上成功使用經(jīng)驗的產(chǎn)品。

7.2. 系統(tǒng)總體配置

系統(tǒng)設(shè)服務(wù)器1臺操作員站、1臺現(xiàn)場操作員站。操作員站采用 DELL 商用計算機?？刂葡到y(tǒng)采用德國西門子公司 SIMATIC DCS，以及西門子組態(tài)軟件。

7.3. 系統(tǒng)特點

（1）先進技術(shù)

控制系統(tǒng)選用德國西門子公司 DCS 系統(tǒng)，該產(chǎn)品是西門子公司近年主推的 產(chǎn)品，采用成熟、先進的技術(shù)，已經(jīng)成熟地應(yīng)用到國內(nèi)外許多領(lǐng)域。

（2）操作簡單

集中手動操作為在操作站上進行單臺設(shè)備的操作，集中程控操作為自動控制方式操作，在主控室的上位機能夠?qū)θO(shè)備的運行進行監(jiān)測和控制。

（3）易于維護

控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，當某個模塊故障時，可以方便地用新模塊進行替換，整個系統(tǒng)的硬件維護簡單易行。甲方工程師經(jīng)過培訓(xùn)后，可以對軟件進行定期維護和工藝參數(shù)的調(diào)整。

（4）系統(tǒng)功能強大

系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接受過程變量的輸入信號，按照組態(tài)數(shù)據(jù)的要求，對輸入信號進行處理，進行顯示、計算，傳送輸 出信號至執(zhí)行單元。

在 I/O 信號處理方面，系統(tǒng)對模擬量提供線性化、補償、累積、開方和報警功能；系統(tǒng)對開關(guān)量提供報警和狀態(tài)變化的檢測。

系統(tǒng)能夠完成調(diào)節(jié)控制，聯(lián)鎖邏輯，軟手動操作，由標準算法或用戶程序 組合而成的自動順序。

調(diào)節(jié)控制功能包括各種 PID 算法、標準計算、基本的控制功能等。

聯(lián)鎖控制功能包括用于調(diào)節(jié)控制的布爾邏輯和用于開關(guān)控制的梯形邏輯。順序控制功能可以執(zhí)行啟停順序、批量處理或任何預(yù)先定義的程序步驟。

（5）通訊能力

通訊系統(tǒng)能完成整個控制系統(tǒng)各站之間信息交換，將控制站采集的過程信號送往操作站顯示、存儲，將操作站的控制指令送往控制站，將控制站的輸出信號送往各終端設(shè)備。

（6）多種工作模式相結(jié)合

系統(tǒng)具有自動、中控手動、設(shè)備維護、現(xiàn)場手動等多種工作方式，可對應(yīng)不同的工況條件。

（7）定制的功能及畫面

系統(tǒng)中既有中藥生產(chǎn)控制統(tǒng)一風(fēng)格的操作畫面、圖框，也有為本項目定制的特殊功能的畫面，界面風(fēng)格既有統(tǒng)一風(fēng)格，又有獨特要求，嚴謹、靈活、生動、方便、安全相結(jié)合。

7.4.控制系統(tǒng)方案

系統(tǒng)設(shè)置1個主控站，主控站CPU通過Profibus與控制站連接，PROFIBUS 現(xiàn)場總線是成功的開放現(xiàn)場總線，IEC61158/EN50175國際標準。PROFIBUS定義串行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)和功能特性，通過PROFIBUS可以將較低層的分布式自動化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)到中高層的性能范圍。設(shè)計用于在自動化系統(tǒng)和分布式I/O站以及現(xiàn)場設(shè)備之間進行通訊，特點是：高抗干擾度，全面開放，無故障修復(fù)。

7.5. 控制系統(tǒng)介紹

7.5.1. 系統(tǒng)概述

控制系統(tǒng)建立新的過程自動化標準，具有獨特的開放式平臺，它為過程控制提供獨特和低成本的面向未來的解決方案?？刂葡到y(tǒng)的現(xiàn)代化設(shè)計和柔性結(jié)構(gòu)使得包括規(guī)劃、工程實施、調(diào)試、培訓(xùn)、運行和維護，也包括將來使用周期內(nèi)的工廠設(shè)計成本能夠大幅降低和經(jīng)濟運行。控制過程控制系統(tǒng)與SIMATIC技術(shù)結(jié)合，可以非常方便地滿足對性能、可靠性、便捷性及安全運行的要求。控制作為全集成自動化過程控制系統(tǒng)，提供了數(shù)據(jù)存儲、通訊和組態(tài)三者的統(tǒng)一 性功能。因此，控制系統(tǒng)是實現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)全集成自動化的標準平臺，這種平臺支持將所有生產(chǎn)過程集成到整個企業(yè)環(huán)境中。作為現(xiàn)代過程控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)組成一個統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的完整系統(tǒng)，范圍從工程實施一直到運行保證。

7.5.2. 硬件標準化

控制系統(tǒng)采用相同的標準 SIMATIC 部件。優(yōu)點是：
●低硬件成本
●經(jīng)過考驗的質(zhì)量和穩(wěn)定性
●系統(tǒng)部件簡單，可快速地確定和選擇
●當擴展系統(tǒng)時，備件供貨時間短
●在世界各地都能獲得所需要的部件

7.5.3. 信息網(wǎng)絡(luò)集成

西門子長期關(guān)注與操作管理層進行數(shù)據(jù)交換的國際工業(yè)標準，例如以太網(wǎng)、TCP/IP OPC，因而允許控制過程控制系統(tǒng)很容易地連到公司級信息網(wǎng)絡(luò)中。因此在公司范圍內(nèi)可以保證各種應(yīng)用能隨時隨地訪問過程數(shù)據(jù)。

7.5.4. 現(xiàn)場系統(tǒng)集成

控制特別適用于把現(xiàn)場系統(tǒng)集成到過程控制系統(tǒng)，工廠是否配備傳統(tǒng)的或智能的現(xiàn)場設(shè)備，或具有現(xiàn)代的基于總線的現(xiàn)場設(shè)備，對于控制系統(tǒng)來說都是 無關(guān)緊要的。
●易擴展性、靈活性和開放性
●實現(xiàn)分布和集中的 I/O
●擴展運行和監(jiān)視范圍，從單用戶起動系統(tǒng)起，直至有客戶機/服務(wù)器的分布式多用戶系統(tǒng)
●通過附加各種軟件和硬件來專門擴展操作員站的功能由于有良好的縮放性和各種擴展可能性，能與工廠的功能和要求相匹配，使成本顯著降低?？刂葡到y(tǒng)的開放性擴展到所有層次，這些包括應(yīng)用程序的編程和數(shù)據(jù)傳輸接口，也包括圖形、文本和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出、應(yīng)用程序中的導(dǎo)入和導(dǎo)出。

7.5.5. 圖形設(shè)計器

用于系統(tǒng)設(shè)備可視化和操作的圖形都是由圖形設(shè)計器設(shè)計的。 操作員站控制軟件提供您豐富的資源，圖形對象包括：
●標準化和圖型化的對象
●按鈕、檢查框和滑塊
●應(yīng)用窗口和顯示窗口
●OLE 對象、ActiveX 控件
●I/O 域、文本列表
●棒狀圖、狀態(tài)顯示和組顯示
●客戶化的用戶對象 圖形組件的外觀由組態(tài)工程師動態(tài)控制，圖型的動態(tài)控制參數(shù)，如幾何形狀、顏色和樣式可通過操作員站變量的改變或程序直接控制。

7.5.6. 開放的結(jié)構(gòu)

操作員站控制軟件吸收了當代在操作和監(jiān)控系統(tǒng)中的軟件技術(shù)，是富有創(chuàng)新和開拓，并代表今后發(fā)展趨勢的產(chǎn)品系列。操作員站控制軟件采用最新的 Microsoft 技術(shù)如 OCX 或 ActiveX，OLE 和 COM（DCOM）以及應(yīng)用 ANSI-C 標準編程語言將數(shù)據(jù)庫和腳本生成進行集成。除了集成最新技術(shù)外，操作員站控制軟件的結(jié)構(gòu)保證絕對的開放性。之所以能做到這一點是由于操作員站控制軟件的模塊化結(jié)構(gòu)和到每一個模塊的編程接口的協(xié)議。

7.5.7. 控制器

在許多自動化領(lǐng)域中，要求容錯和高可靠性的自動化系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多。特別是在制藥領(lǐng)域。高可靠性的 SIMATIC 工控產(chǎn)品能充分滿足這些要求。它能連續(xù)運行，即使控制器的某些部件由于一個或幾個故障而失效也不受影響。執(zhí)行擴展的自檢。包括如下內(nèi)容：

●CPU 模板理器/ASIC存儲器。
●檢測到的每一個故障都給出報告。
●起動自檢；當再起動時，每個子單元完整地執(zhí)行所有的測試功能。
●周期運行時的自檢： 全部自測試被分配到幾個周期中進行。每個周期只執(zhí)行自檢中的一部分，以減輕控制器的負擔。

7.5.8控制方案具體說明

物料沿蒸發(fā)器軸線進入一效及二效加熱器，形成負壓后通蒸汽對一效加熱器進行加熱濃縮，通過加熱器下循環(huán)管處檢測比重，達到標準后出膏或輸送至濃縮液儲罐。

蒸發(fā)器下部裝有溫度傳感器，通過遠傳信號控制蒸汽調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)蒸汽進量；蒸發(fā)器內(nèi)物料低于低液位傳感器或高于高液位傳感器時將會報警，手動調(diào)節(jié)物料進料閥，保持蒸發(fā)器內(nèi)物料液位在高低液位之間，并最終達到平衡（蒸發(fā)器內(nèi)物料液位穩(wěn)定），形成連續(xù)進、出料后維持進料閥不變?；虻鸵何粫r氣動進料閥開啟，高液位時氣動進料閥關(guān)閉，形成間斷進/出料。

收集罐液位到高液位，檢測到信號后，排液氣動閥和排氣閥開啟，同時排液離心泵啟動，將罐內(nèi)冷凝液排出。收集罐液位到低液位開關(guān)后，關(guān)閉排液離心泵，然后排液氣動閥和排氣閥自動關(guān)閉。

對整機進行控制按工藝要求及帶控制點的工藝流程圖進行報價。具體控制點包括以下（但并非全部，或有增減）

●進料控制：自動開關(guān)進料；
●一效加熱器：自動蒸汽開關(guān)，角座閥或蒸汽比例調(diào)節(jié)控制（與一效蒸發(fā)器溫度對應(yīng)）；
●一效蒸發(fā)器：真空度、溫度、液位（高、低）、泡沫與物理消泡
●二效蒸發(fā)器：真空度、溫度、液位（高、低）、泡沫與物理消泡
●間歇濃縮：二效物料自動并料到一效進行后期濃縮，通過密度檢測自動出料、清洗和關(guān)機
●連續(xù)濃縮：一效至二效流量控制、出料可配轉(zhuǎn)子泵、質(zhì)量及流量傳感（控制出料比重與流量）
●冷凝液：自動排液，可與出液泵聯(lián)動控制；
●所有加熱、蒸發(fā)器，汽液分離器及冷凝器的CIP（熱水、堿液、純化水）清洗控制；
●循環(huán)水、冷凍水控制，自動開機與自動關(guān)機控制。
●所有現(xiàn)場配觸摸屏，可控制多臺。