離子膜電解制堿第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日DCS控制系統介紹DCS系統（DIstirbutedControlSystem，分散控制系統）是隨著現代大型工業生產自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統，DCS是分散控制系統(DistributedControlSystem)的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機計算機技術、系統控制技術、網絡通訊技術和多媒體技術相結合的產物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現代化設備。

針對不同行業、不同項目，在充分調查了計算機技術、網絡技術、應用軟件技術、信號處理技術的基礎上，使用各種分散控制系統（DCS），高質量、高標準的完成工程設計、組態、成套供貨、現場啟動調試、性能測試及考核驗收，推出切實可行的技術方案。

系統的主要技術概述

※系統主要有現場控制站（I/O站）、數據通訊系統、人機接口單元（操作員站OPS、工程師站ENS）、機柜、電源等組成。系統具備開放的體系結構，可以提供多層開放數據接口。

※硬件系統在惡劣的工業現場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進。底層漢化的軟件平臺具備強大的處理功能，并提供方便的組態復雜控制系統的能力與用戶自主開發專用高級控制算法的支持能力；易于組態，易于使用。支持多種現場總線標準以便適應未來的擴充需要。

※系統的設計采用合適的冗余配置和診斷至模件級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統內任一組件發生故障，均不會影響整個系統的工作。

第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日

※系統的參數、報警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在打印機上打印，控制系統在功能和物理上真正分散。

※整個系統的可利用率至少為99.9％；系統平均無故障時間為10萬小時，實現了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領域的完整監控。

※“域”的概念。把大型控制系統用高速實時冗余網絡分成若干相對獨立的分系統，一個分系統構成一個域，各域共享管理和操作數據，而每個域內又是一個功能完整的DCS系統，以便更好的滿足用戶的使用。

※網絡結構可靠性、開放性及先進性。在系統操作層，采用冗余的100Mbps以太網；在控制層，采用冗余的100Mbps工業以太網，保證系統的可靠性；在現場信號處理層，12Mbps的PROFIBUS總線連接中央控制單元和各現場信號處理模塊。

※標準的Client/Server結構。MACS系統的操作層采用Client/Server結構。

※開放并且可靠的操作系統。系統的操作層采用WINDOWSNT操作系統；控制站采用成熟的嵌入式實時多任務操作系統QNS以確保控制系統的實時性、安全性和可靠性。

※標準的控制組態軟件。可以實現任何監測、控制要求。

※可擴展性和可裁剪性。保證經濟性。第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日DCS集散控制系統的特點DCS集散控制系統能被廣泛應用的原因是它具有優良的特性。與模電動儀表比較，具有連接方便，采用軟連接的方法連接容易更改，顯示靈活，顯示內容多樣，數據存儲量大等優點。而且，隨著計算機技術的發展，網絡技術已經使集散控制系統不僅主要用于分散控制，而且向著集成管理的方向發展，系統的開放不僅使不同制造廠商的集散控制系統產品可以互相連接，而且使得它們可以方便地進行數據的交換，系統的開放也使第三方軟件可以方便的在現有的集散控制系統上應用。因此，集散控制系統已經在原有的慨上有了新的含。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日DCS系統組件流程圖

DCS數據采集系統KHDCS是一套運行于Windows平臺上，能夠快速構造和生成上位機監控系統的組態軟件。具有分散控制、集中管理的特點。控制及數據采集均由KH系列各種型號儀表完成，上位機則對整個工藝過程進行實時監

，完成現場數據采集、實時和歷史曲線記錄、報警控制、打印等功能。

一、性能特點：

1、采用分散控制，上位機故障不影響下位機，下位機各儀表之間故障不擴散，避免了因局部故障而造成的整個監控系統的崩潰。

2、良好的開放性、兼容性和可擴充性，用戶可通過OPC、DDE、ODBC等機制，自行開發應用程序。

3、龐大的標準圖形庫，完整的繪畫工具及豐富的多媒體支持，能夠快速生成豐富生動的工程畫面。

4、上位機配置全中文MicrosoftWindows98/ME/NT/2000/XP操作系統，32M以上內存，4M以上顯存15寸以上彩顯，分辨率不低于800×600，彩色噴墨打印機。

第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日自動控制、儀表離子膜電解裝置自動控制儀表特點:離子膜電解工藝裝置要求嚴格，為使離子膜電解裝置能安全、可靠地運行，對儀表的測量精度、穩定性及可靠性，都有很高的要求。同時由于有氫氣和氯氣產生，現場儀表的防爆與防腐應符合相應的規范要求。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中溫度儀表一般采用的形式:由于整個電解工藝溫度最高也不超過100℃，所以一般采用熱電阻溫度計，連接方式有兩種：沒有腐蝕的介質采用螺紋連接；腐蝕性介質，如鹽水、堿液等采用法蘭連接，熱電阻與保護連接采用螺紋連接的方式。第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中流量儀表一般采用的形式:

一般現場流量使用玻璃轉子或金屬管轉子流量計。氮氣、純水用電遠傳轉子流量計，氯氣、氫氣、蒸汽用孔板差壓變送器，鹽水、鹽酸、堿液用抗干擾很強、法蘭連接的雙頻勵磁電磁流量計。第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中液位儀表一般采用的形式:

一般采用單平法蘭或雙平法蘭液位變送器。原理是利用壓力或壓差變送器測量液位，且能輸出標準電壓信號或電流信號。對于上端與大氣想通的開口容器，可以在底部接壓力表，根據液柱下端壓力得知液位。容器與壓力表間只需一個法蘭將管路連接的叫“單法蘭液位計”。若與容器相連接的是壓力變送器就成為液位變送裝置。對于上端和大氣隔絕的閉口容器，多半其上部空間與大氣壓力不等，因此必須用兩個法蘭分別將液相和氣相壓力導致差壓變送器，用壓差來反映液位，即“雙法蘭液位計”。第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日離子膜電解裝置中執行機構一般采用的形式是:執行機構一般使用單/雙作用調節閥。單作用執行機構是指在氣源或電源發生故障時，執行器總是能夠回到指定位置的執行器，一般分為故張開和故障關。雙作用執行機構是指在氣源或電源發生故障時，執行器只能停留在原有位置的執行器。氣動調節閥是以壓縮空氣為能源的執行器，它結構簡單，價格低廉，動作可靠，輸出推力大，性能穩定，維護方便，本質安全防爆。在離子膜電解裝置中一般都用氣動調節閥。第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中分析儀一般采用的形式是：

離子膜電解裝置中主要有在線PH計、ORP計、密度計。PH計主要用于測量鹽水的酸堿度，電極使用玻璃電極；ORP計主要用于測量鹽水中游離氯的含量，電極使用玻璃電極；密度計主要用于測量鹽水或堿液的密度，通常是使用振動式密度計，也可以使用質量流量計或激光折光密度計。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中所采用儀表的接觸介質材質：

儀表的接觸介質部分材質根據不同情況采用內襯橡膠、PTFE、PFA、PVDF、U-PVC、鈦、鉭、哈式C-276、鎳、蒙乃爾、SUS310S、SUS316L、SUS316等防腐材料。對于閥門，外部表面還應涂環氧樹脂，以增加耐腐性。第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中壓力變送器易出現下列問題。

故障糾正措施變送器毫安讀數為零檢驗信號端子是否接通電源檢查電源線的極性是否接反檢驗端子電壓是否處于10.5~42.4V（直流）之間檢查開放式二極管是否與測試端子交叉變送器不能用HART通訊裝置通訊檢驗輸出是否在4~20mA之間或是否為飽和電平檢驗變送器的DC電源是否清潔（峰值與峰值之間最大AC噪聲為0.2V）檢查回路電阻，最小為2500，（電源電壓一變送器電壓/回路電流）檢查單元地址是否正確變送器毫安讀數高或低檢驗所施加的壓力檢查4mA和20mA量程點檢驗輸出不在報警狀態檢驗是否需要4~20mA輸出微調變送器對所施力口的壓力變化沒有響應檢查測試設備檢查引壓管線或閥組是否阻塞檢驗所施壓力是否在4mA和20mA設置點之間檢驗輸出不在報警狀態檢驗變送器不在回路測試模式數字壓力變量讀數低或高檢查測試設備（檢驗精度）檢查引壓管線是否阻塞或濕段較低部位被灌充阻塞檢驗變送器是否正確標定檢驗測量壓力計算數字壓力變量讀數不穩定檢查測量系統確定壓力線路是否有故障設備檢驗變送器對設備的開/關不能直接做出反應檢驗測量阻尼是否正確設置毫安讀數不穩定檢驗變送器的電源是否有足夠的電壓和電流檢查是否有外部電氣干擾檢驗變送器是否正確接地檢驗雙絞線的屏蔽是否只在一端接地第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日與轉子流量計相比電磁流量計在離子膜電解裝置中優點

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。電磁流量計壓損極小，可測流量范圍大，最大流量與最小流量的比值一般為20：1以上，輸出信號和被測流量呈線性，精確度較高，可測量電導率≥1μS/cm的流體流量。一般我們采用能消除流體噪聲的“雙頻勵磁法”和為惡劣環境下使用的可選“增強型雙頻勵磁法”。這種流量計耐用，易于操作，而且系統穩定性和響應的高速性相對于其他流量計有很大提高。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日這種電磁流量計的特點如下。

流體黏合度診斷：通過監控電極上的絕緣介質的黏合度就可以判斷儀表是否需要進行維修。由于采用了可更換電極，即使在嚴重黏合時，也可以很方便地從流量計上拆下電極進行清洗。靈活的電氣連接方向：在通用型和衛生型的使用現場，轉換器或接線盒可以任意旋轉，以改變電氣連接的方向。多功能清晰顯示：指示器采用一個大的背光全點陣液晶顯示屏，它可以用來進行各種顯示。指示器可以顯示一到三行。發生警報時，指示器上會顯示出具體的應急對策。第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日在離子膜電解裝置中安裝在防爆區域儀表的防爆要求:

安裝在防爆區域的儀表一般采用隔爆型儀表，也可根據需要采用本安型儀表。第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日離子膜電解裝置界區儀表防護的要求:

離子膜電解裝置工藝中有很多設備安裝在室外，現場儀表會受到天氣和環境的影響，為了使儀表能夠安全、穩定地運行，一般要在外殼、罩蓋上采取措施以達到電氣設備安全防護的作用。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日離子膜電解裝置界區聯鎖系統的必要性與重要性:

離子膜法電解工藝過程十分復雜，對控制方面的要求也比較高。如果實際生產過程中某些工藝參數出現異常，而不能及時得到控制，往往對整個生產過程產生破壞性的影響。為了確保工藝過程安全，就必須設置聯鎖系統。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日針對工藝對整個生產過程的控制要求，簡單地敘述重要的聯鎖要求:

對于單臺電解槽。電解槽正常運行時，如果進槽鹽水流量或者進電解槽堿液流量過低，那么相對應的整流器將會停止運行。同樣如果對應的稀鹽水閥門意外打開，那么相隨應的整流器也會停止運行。電解槽的零點電位差應控制在±1V范圍之內。當零點電位差達到±0.5V時，報警系統需要報警。當電解槽零點電位差超過±1V時，進行聯鎖。生產中可根據現場的實際情況來調整報警值及聯鎖值。對于整個電解系統。當淡鹽水循環槽液位HH、堿液循環槽液位HH、氯氣壓力HH、氫氣壓力HH、氯氣與氫氣壓差HH或LL、儀表電源故障、儀表氣源故障或者按下緊急停整流器的按鈕。那么所有的整流器將停止運行。關于整流器停止的設計將由電氣專業來完成。當整流器停止后，對應每臺電解槽的供給鹽水閥關閉，稀鹽水閥打開，加酸閥門關閉，同時調節進槽鹽水流量的調節閥設定值改為電解槽正常生產時的流量。整流器停止以后，淡鹽水供給閥、鹽酸主管道閥、純水供給閥也要求關閉，并要打開氮氣閥門向堿液高位槽開始充氮。第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日隨著生產能力的擴大，電解槽臺數也在不斷增加，普通的人工測量單元槽電壓的方式已經不能滿足生產及控制的需要，解決方案有哪些

由于需測量的單元很多，如果采用人工測量既浪費人力又浪費時間，可以考慮通過其他的方法來解決，一般有兩種解決方案。轉換器的方式從電解槽上引出電壓通過轉換把電壓信號轉變城標準的電流信號送到控制室。這種測量方法中對轉換器耐壓值要求較高，除此外系統基本不需要調試，維護量也很小。數據采集系統。分為MX或MW系統，而其輸入模塊又分為4通道輸入模塊和10通道輸入模塊，具體區別如下。4通道：通道間耐壓值250V（連續）10通道：通道間耐壓值120V（連續）按每片單元槽電壓3.5V計算，如果用10通道的輸入模塊，那么采用3片一組來測量最為經濟。3×3.5=10.5V;10.5×10=105V＜120V；如果采用4片或者4片以上來測量那么只能選擇4通道的輸入模塊，應用時可根據工程需要進行選擇。第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日現場儀表的安裝形式有哪些？

現場儀表和工藝之間的連接形式，要根據防腐的要求來確定。接觸腐蝕性介質的儀表和工藝管道，設備之間，應盡可能采用法蘭連接形式。變送器、壓力表、溫度計等儀表，在選型時應考慮直接用法蘭連接的形式。對于變送器，如果腐蝕性比較強的介質，或者測量點在人不易觀察的地方，還可采用毛細管引壓的方法進行測量。當接觸非腐蝕性介質時，如水、空氣、氮氣、儀表空氣等，測量儀表和工藝管道、設備之間連接，可采用螺紋連接方式。變送器可通過引壓管和工藝管道連接。裝置中使用的儀表及閥門除考慮防腐性能之外，還應考慮使用的可靠性。各廠家可根據自己的要求來進行選擇，對于一些重要測量點及控制點的儀表閥門，更應從可靠性方面來考慮選擇。

第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日DSC集散控制系統的基本概念是什么？

DSC集散控制系統（TotalDistributedControlSystem）是以微處理器為基礎的集中分散型控制系統。它具有操作監督方便、危險分散、功能分散等優點。自20世紀70年代中期第一套集散控制系統問世以來，集散控制系統已經在工業控制領域得到廣泛應用，在計算機集成制造CIMS或計算機集成作業系統CIPS中，集散控制系統將成為主角，發揮它們的優勢。第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日DCS集散控制系統的特點是什么？

DCS集散控制系統能被廣泛應用的原因是它具有優良的特性。與模擬電動儀表比較，他具有連接方便、采用軟連接的方法連接容易更改、顯示靈活、顯示內容多樣、數據存儲量大等優點、而且，隨著計算機技術的發展，網絡技術已經使集散控制系統不僅主要用于分散控制，而且向著集成管理的方向發展，系統的開放不僅使不同制造廠商的集散控制系統產品可以互相連接，而且使得它們可以方便地進行數據的交換，系統的開放也使第三方軟件可以方便地在現有的集散控制系統上應用。因此，集散控制系統已經在原有的概念上有了新的含義。DCS集散控制系統的基本構成方式是什么？隨著大規模、超大規模集成電路技術、計算機數字技術、通信技術、網絡技術、控制技術、顯示技術、軟件技術、安裝布線技術等系統技術的應用，集散控制系統也不斷發展和更新，各制造廠商相繼推出和更新各自的集散控制系統產品，在系統的開放性、功能的綜合性和先進性、操作的方便性和可靠性等方面都有不同程度的改進和提高。集散控制系統的功能分層是集散控制系統的體系特征，