[发明专利]温度输入输出监测控制装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及到一种温度自动控制装置，尤其涉及到一种温度输入输出监测控制装置。

背景技术

化工生产中，VCM合成转化是VCM生产中的重要工序，乙炔和氯化氢经混合冷冻脱水，再经以活性炭为载体、氯化汞为触媒的列管转化器进行反应生成VCM单体。反应过程中前、后转换器的温度是重要的控制参数，每台转换器内至少设六点温度检测，这样，整个装置共有这样的温度检测点数百点。传统检测转换器温度的方式是：用于测转换器温度的热电偶的热电势信号经热电偶补偿电缆直接入DCS系统的卡件及控制站，经数据传输总线进入操作站进行监控。这种方式的技术缺陷是：它需要大量的电缆、桥架、需要增加相应的计算机卡件等硬件、另外安装及维护费用高。

发明内容

本发明的目的是：将现场总线技术应用在转换器的测量系统中，克服传统检测方式的弱点，提高检测速度，节约大量工程费用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种温度输入输出监测控制装置，包括热电偶、总线式远程I/O站、本安段耦合器、控制站、操作站，其中操作站与控制站相连接，控制站连接本安段耦合器，本安段耦合器与热电偶通过总线式远程I/O站相连接。

以上所述总线式I/O系统，其中用于测转换器温度的热电偶热电势信号经一小段补偿电缆就近送到置于现场的控制箱中的远程I/O站中，经处理转换成数字量信号，再通过一根通讯Profibus-DP总线贯穿现场，将信号引至控制室，经本安段耦合器，经RS-485总线传输，送控制站的Profibus-DP总线通讯的模块中，经数据传输总线，进入操作站进行监控。

现场总线作为工厂数字通讯网络的基础，沟通了生产过程现场与控制设备之间及其与更高控制管理层之间的联系。它不仅是一个基础网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。换言之，现场总线就是把单个分散在现场的测量设备变成网络中的一个节点，以现场总线为纽带，互相交换信息，因此可以说现场总线技术是新一代控制系统的一个组成部分。Profibus-DP是一种具有代表性的现场总线，是专为自动控制系统和设备级分散I/O之间通讯设计的一种高速度、低成本的现场总线。它符合国际标准EN50170,是一种开放的现场总线。

附图说明

图1为本发明系统控制方式框图。

图中：１.前转换器，２.后转换器，３.脱汞器，４.转化器冷却器，５.热电偶，６.热电偶补偿电缆，７.总线式远程I/O站，８.Profibus-DP总线，９.本安段耦合器，１０.RS-485总线，１１.总线通讯的模块，１２.控制站，１３.数据传输总线，１４.操作站。

具体实施方式

现以生产10万吨/年氯乙烯项目为例，介绍现场总线式远程I/O系统在化工生产中的具体应用。需说明一点，该项目除转换器温度外，其它参数的检测与控制均通过日本横河的CS1000系统完成，即CS1000系统是整个控制系统的主站，总线式远程I/O系统作为从站。

由附图可知，本发明包括热电偶5、总线式远程I/O站7、本安段耦合器9、控制站12、操作站14，其中操作站14与控制站12相连接，控制站12连接本安段耦合器9，本安段耦合器9与热电偶5通过总线式远程I/O站7相连接。其中，用于测转换器温度的热电偶热5电势信号经一小段补偿电缆６就近送到置于现场的控制箱中的远程I/O站７中，经处理转换成数字量信号后，再通过一根通讯Profibus-DP总线８贯穿现场，将信号引至控制室，经本安段耦合器９，经RS-485总线１０传输，送控制站12的Profibus-DP总线通讯的模块１１中，再经数据传输总线13进入操作站进行监控。

与传统控制方式相比较：一、采用传统控制方式，现场和控制室之间的传输信号属模拟量；而采用现场总线技术的远程I/O系统控制方式，热电偶热电势信号在现场远程I/O站中处理转换成数字量信号，再送控制室。因采用数字量通讯，传输速度大大提高，使测量更及时准确，从而有利于对转化器温度的监控。二、采用传统控制方式热电偶的MV测量值直接送DCS卡件测量，按16点共用一个卡件考虑，约需卡件20个，并增加相应的控制站；而采用上述的总线式本安远程I/O系统，现场只需增加6台用于安装远程I/O装置的现场控制箱７及其附件，而且总线通讯的模块１１只占控制站的一个卡槽，节约硬件费用显而易见。三、引入现场总线技术后，现场可省去大量的热电偶补偿电缆６及桥架。四、采用现场总线技术的远程I/O系统控制方式，相应的人工安装费等也大大降低，日后维护量也降低。