南京化工厂数据采集与程控调度机一体化系统

1、南京化工厂数据采集与程控调度机一体化系统一、企业介绍南京化工厂隶属于中国石油化工集团公司，始建于 1947 年，是全国大型有 机化工和精细化工生产骨干企业，原化工部确定的我国化学工业16 个生产基地之一， 1995年进入国家经贸委确定的全国 512家重点企业序列。工厂现有在岗 职工 2500余人，各类专业技术人员 700人，总资产 7 亿元。南京化工厂生产有机中间体、橡胶助剂和氯碱三大系列 40 个品种，产品自 我配套能力强，精细化程度高，自成体系，优势互补。经过 50 多年来持续不断 的技术改良和几轮技术改造， 产品质量稳步提高， 规模效益逐步显现， 经济技术 指标跨入国内外先进行列，产品于

2、 1997 年通过 ISO9001 质量体系认证。工厂下 设 12 个化工车间、 4 个辅助车间、 3 个专业公司、 1 个专业化污水处理厂，拥有 35 套生产装置，其中硝基苯、硝基氯苯、 RT 培司、间苯二酚、氯化苯、防老剂 4020、防老剂 4010NA 及防老剂 RD 等装置的生产规模处于领先地位，产量可达 420kt/a。工厂技术力量雄厚，科研生产和质量检测手段先进，其“兰花牌商标为 江苏省名牌商标。近年来，南京化工厂紧跟时代步伐， 依托中国石油化工集团公司， 深入实施 大企业、经济国际化、科技兴厂、 名牌产品、人才战略， 推进体制、机制、 管理、 技术、文化创新 ,优化产业结构，培育

3、核心竞争力，提升传统产业，为实现跨越 式开展奠定了坚实的根底。在经济全球化的背景下， 南京化工厂注重开展外向型经济， 面向全球， 加强 对外合作，参与国际分工，与跨国公司建立了稳定的贸易合作关系。2001 年，以中国参加世贸组织为契机， 组建了全资子公司南京九州化工进出口有限责 任公司，按照国际惯例，独立开展业务，实施产品多元化进、出口，经营领域日 益拓宽。南京化工厂地处南京市北郊， 长江之滨， 风景秀丽的燕子矶畔， 区位优势明 显，交通便利快捷，拥有铁路专用线、自备机车、专用码头、轮驳船和完善的储运系统，产品市场覆盖全国 31 个省、市、自治区，并远销欧美、东南亚等 20多个国家和地区。二、

4、生产调度工作对信息化的需求 生产调度工作是化工企业生产运行管理的一个重要环节， 调度工作是一个实 时性极强的工作， 而调度工作又与生产的各种信息紧密相关。 通过 汇总全厂 生产信息来组织指挥生产或依靠调度员深入生产一线来获得信息， 往往由于语言 表达不确切或信息滞后等原因造成对现场出现的各种复杂的情况不能及时的进 行分析、判断和决策， 尤其在生产过程中各种工艺参数都在变化， 如电器开关跳 闸、设备故障、工艺控制参数超标等等，依靠简单的调度手段，容易延缓处理时 间。同时在调度工作中对重要的生产工艺参数以及生产过程中出现的故障都需要 准确及时的记录并作为资料保存， 为生产活动的分析提供依据。 因此

5、必须建立一 个强有力的、科学化的调度指挥系统。南京化工厂作为一个具有 50 多年历史的老企业，产品品种多、品种之间配 套性强、且生产过程大多易燃、易爆、高温、高压、有毒，如何把生产调度人员 从被动的紧张的局面中解脱出来， 减少人为的不确定因素， 加速各部门之间的信 息传递，使生产运行管理工作最优化显得十分必要， 长期以来， 我厂一直坚持生 产调度管理系统向着科学化、自动化、智能化方向开展。早在 1991 年我厂就建 立了一套“生产调度计算机辅助监测专家系统，对全厂各主要工艺参数以及开关 量进行实时监测，并完成数据处理、图形显示、越限报警以及制作报表等功能。随着企业生产规模的不断扩大，在厂领导的

6、关心和支持下，在 2000 年初我 们以新上一台 CTC160 程控调度机为契机，总结“计算机辅助监测专家系统的成 功经验，与调度机生产方杭州指挥通讯设备经过多方探讨、协商、 互相合作成功开发了一套具有现代化水平的生产调度管理系统南京化工厂 数据采集与调度机一体化系统。三、系统构成及功能设置1. 系统构成：本一体化系统由数据采集系统、调度机局部以及局域网三部 分组成，系统结构图如下：AHD501氢气拒斋度LOW14:512003-S-ffi曲mi鏗石卷同困 ？i r数据采集与调度机一体化系统结构图骼怕工眉 Ktllg二震金四车價AfeB九车13 十二车恆 希水J»-车甸十车3 料制车

7、闾M2 K4 mn M3MBM5目 M4M5M4H 12目MB K1H K12K22K22 K1D K12K11K2MBK6数据采集系统。南化数据采集系统使用国外优秀的工控组态软件Citect和性能价格比拟高的ADAM 4000系列数据采集模块，运行在WINDOWS NT4.0 操作平台上，采集信号可以是传统上的模拟信号 420mA或1 5V，也可以是 数字信号。电信号经过采集器后，变成数字信号，并以RS-485总线形式，利用企业内部 网传送到调度室数据采集效劳器上。数据采集系统动态显示现场各采集点的数据数据刷新w 1S，精度上与现场仪表数据相差w 0.5%，并且把采集 数据进行各种处理，如生

8、成各种报表：班报、日报、月报等，生成趋势曲线且曲 线连续。调度人员通过计算机可以实时了解现场各种生产情况，一旦出现异常情况，调度人员可以第一时间获得信息并迅速进行协调、处理。从而使调度管理工作一改以往的被动调度到主动调度，大大提高了调度管理效率。 调度机局部。数据采集系统成功地与 CTC 160门数字程控调度机实现一 体化，平时，通过调度机与各岗位进行通讯联络并利用计算机对 内容进行录 音，一旦出现越限报警，数采系统将发出声光报警并通过调度机使现场相关话机 振铃，同时利用系统预先设计的自动语音播报系统告之相关工作人员各种异常信息，提醒工作人员对异常情况进行检查，并迅速采取相应的措施 局域网局部

9、。通过建立小型局域网实现数据共享，我们在三位厂级领导 办公室设置了三台计算机，通过局域网可以随时访问数据采集系统效劳器上的数 据、数据同步显示，为厂领导实时了解全厂生产情况并做出各种决策提供了更加 及时准确的依据。2. 数据采集系统主要功能设置采集站：针对工厂特点，我们设置了十二个数据采集站，其中8通道模拟输入模块13只，16通道开关输入模块12只。对全厂各主要生产装置的重要 工艺参数以及开关量共80个模拟量、123个开关量进行采集，每个采集站 动态显示现场各采集点的数据每秒刷新一次，同时各采集站内分别设置了生 产工艺流程图、工艺卡片以及生产装置实景图等三个菜单项， 可方便的点击进入， 供调度

10、员进行观测、学习。其中工艺流程图采用模拟动态画面并契入采集到的工 艺参数值实时动态显示。 主测参数表：对不同车间、岗位采集到的影响全局的重要参数公用工 程系统的主要运行参数进行汇总，集中监控。 趋势图：通过对各采集数据的处理可方便的生成趋势曲线，曲线连续且 每 2 秒刷新一次， 趋势图中的曲线可任意添加或删除， 所有曲线都可以往前追溯 一年之内的历史数据，调度人员可以通过查看曲线全程了解各种生产情况。 全厂地貌：提供全厂地貌图并在对应位置标出全厂十五个高压配电间所 在地点的图标， 点击图标可方便的查阅各高压配电间的系统图， 一旦供电系统出 现故障可迅速的对系统图进行调阅。 全厂供电：提供全厂

11、10kV 供电线路系统图，并标示出相应的开关位置。 利用开关量模块采集器对相应的开关量信号进行采集并显示在供电线路系统图 上，一旦 10kV 线路出现跳闸，数采系统将能立即监测到相应的跳闸开关， 10kV 供电线路系统图中对应的发生跳闸的开关将由正常运行时的绿色变成红色闪烁， 并发出声光报警， 同时数采系统将自动进入预先定义的专家决策系统， 专家系统 将准确的给出发生跳闸的线路、 具体的影响范围以及紧急处理的预案， 这样调度 员将在第一时间获得相关信息，从而能在较短的时间内按预案要求进行紧急处 置，最大限度的降低了因电器线路跳闸对生产产生的冲击。 系统报警：分为硬件报警和采集点报警两种。系统实

12、时监视各采集模块 的状态，准确记录工艺参数出现越限报警时的数值、 时间以及经过处理后恢复正 常的时间，做到有案可查，为生产分析提供了可靠的依据。 系统数据库：通过对采集数据的处理，生成各种报表班报、日报、月 报，可方便的进行打印并作为资料保存。 用户注册：出于对系统平安方面的考虑，系统对于一些机密性的资料或 重要的参数设置等，通过设置严格的等级权限来加以保护，共分为一般调度员、 调度管理员、系统管理员三个等级。 系统维护：通过用户注册密码确认前方可进入系统维护菜单项，对系统 进行相关维护，如报警的设置与删除、参数值的修改、调整等，操作比拟方便。3. 专家决策系统和自动语音播报系统作为整个软件的

13、一局部， 在数据采集与调度机一体化系统中， 我们针对工厂 实际情况，参加了专家决策系统和自动语音播报系统 专家决策系统：专家决策系统起着辅助决策和辅助咨询的作用，一旦通 过采集点采集到的被测量值出现异常情况 为防止出现误报， 要求连续 5 秒保持 状态，系统将自动检索并进入用于事故处理的专家决策系统画面，调度员将能 够迅速获得相关异常信息， 并提供了紧急处理预案辅助调度员决策指挥。 专家系 统聚集了调度人员几十年工作中积累的丰富经验， 该系统的建立使调度工作更加 丰富、完善，从而成为深受调度工作人员欢送的智能工具。 自动语音播报系统：自动语音播报系统是实现调度机与数据采集系统一 体化的重要局部

14、。 一旦出现越限报警等异常情况， 系统将根据相关检索， 找到对 应的提示短语， 通过调度机振铃， 自动向相关岗位发出语音提示， 提醒对方进行 检查并采取紧急措施进行处理。 该系统还有一个优点在于如出现大面积的供电线 路跳闸等紧急情况， 岗位上大量的 同时打上来， 通过自动语音播报系统利用 调度 可向相对次要的岗位进行简单语音说明情况，要求其采取应急处理措 施、并注意平安。而调度员那么可以集中精力对出现问题的部位以及影响到全局的 岗位和牵涉到平安的地方进行紧急协调处理，防止滋生灾害的产生。四、系统运行情况和效果评述该系统从 2000 年开始在调度室投入运行至今，故障率较少、可靠性较高， 到达了预

15、期设计要求。 深受调度工作人员欢送， 成为调度人员在工作中不可替代 的一双眼睛。其优点主要表达在以下几个方面： 信息的传递和处理迅速、准确、可靠，为正确的指挥生产和领导决策提 供了可靠依据。调度员通过该系统可以迅速、 准确的掌握全局或局部的生产情况， 改被动调度为主动调度， 增强了调度指挥的主动性和灵活性， 大大的提高了调度 指挥的快速性和准确性、从而极大的提高了工作效率。另外，通过网络的设置， 厂领导和部门领导可以很直观的了解到最新的生产情况， 从而为领导做出各种决 策提供了更加及时准确的依据。 将生产运行管理和平安监控熔为一体。通过对工艺运行参数的实时监测 和越限报警设置，调度员也可以及时发现事故隐患，及时调整或采取防范措施， 防止事故的发生和扩大。 系统的功能设置，有利于各种情况分析。系统提供的各种图形如趋势 图、状态图、报警的设置与记录以及数据的存储等功能， 为进行生产情况分析、 事故分析提供了可靠依据。例如：外供电波动对我厂电解系统的平安稳定运行影 响很大，以前和供电部门交涉总是出现扯皮现象， 后来通过我厂提供的准确的外 电网电压波动趋势图，对方才予以了足够重视，有效的防止了因为外电网波动对 电解系统可能造成的冲击。 经济效益显著。通过该系