绿色、高效的控制系统

作者：本网编辑文章来源：西门子（中国）有限公司发布时间：2011-07-04

凭借西门子 SIMATIC PCS 7控制系统的全集成控制，龙达（江西）差别化化学纤维有限公司节约了80%的人力资源，同时提高了产品的品质。

龙达（江西）差别化化学纤维有限公司是浙江龙达集团在江西投资兴建的化纤企业，年产33万t差别化化学纤维，是目前国内已投产的化纤工程中最大项目。工程分两期，一期有3条生产线，生产规模为年产11万t差别化粘胶短纤维和4万t元明粉（无水硫酸钠），已于2010年5月正式投产，主要产品包括普通棉型粘胶短纤维、细旦粘胶短纤维、高强度粘胶短纤维、高白度无纺布用粘胶短纤维、着色粘胶短纤维、阻燃，抗菌，异性粘胶短纤维及其他规格差别化粘胶短纤维。

粘胶短纤维作为环锭纺、赛络纺、涡流纺等纺织企业和新兴非织造企业的原料，可用于纯纺、混纺、机织或针织、加工纺织服装面料、革基布、服装衬料、装饰用布、工业用布、高级非织造卫生材料等；元明粉适用于合成洗涤、漂染、玻璃、造纸、泡花碱、维尼仑、制革、输油管道防腐、金属冶炼、表面处理、填充剂、电影制片等众多行业。

龙达化纤目前每年所需的12万t烧碱由临近的新康达提供，10万t硫酸由工业园区内的中伟科技提供，生产的“废水”为乔旭化工的上游原料，在园区内实现了循环经济，既符合国家节能环保的产业政策也节约了企业的生产成本，是近年来化纤行业绿色生产的典范。

系统集成商的选择

龙达化纤在规划之初就确定选用DCS系统控制粘胶纤维的整个生产过程，以实现合理利用能源、提高生产效率和降低生产成本的目标。谈到为何选择西门子的SIMATIC PCS 7控制系统，负责项目实施的江西泰德工程有限公司的万益明总经理说：“粘胶生产流程复杂，生产过程腐蚀性很强，某些工段还需要防爆，工艺特性不容易控制，对自动化的要求很高。PCS 7控制系统作为全集成的解决方案，编程量小、错误率低，而且具有可靠的二重化系统结构，AS控制器、服务器、工业以太网通信、现场总线通信以及所有的供电系统都具有双重冗余配置，能够确保系统长时间可靠地运行，并在此基础上实现了仪控和电控一体化。基于此，不仅仅在龙达，我们所有的化纤项目都选择了西门子的PCS 7控制系统。”

西门子在全国范围内完善的客户服务网络也是泰德选择PCS 7控制系统的一个重要原因。泰德作为粘胶化纤领域领先的系统集成商，客户遍及江西、浙江、山东、新疆等地。当这些客户需要技术支持的时候，都能够得到西门子及时、有效的现场或在线技术支持。“西门子提供24小时热线，8小时的在线技术支持，不管是系统调试过程中遇到的难点还是客户运行中出现的问题，都能得到及时的指导。”万益明说，“在一些新项目刚刚接触的时候，一方面我们会推荐客户选择西门子的产品，另一方面西门子也会和我们一起共同为客户提供解决方案。”
　　
贯穿整个工艺过程的解决方案

粘胶纤维生产的工艺复杂，共有十几个工艺需要过程控制，其中黄化车间的控制是重点，因为黄化后的粘胶液体的质量直接影响最终的粘纤成品，为了确保黄化控制的可靠性，选用西门子PCS 7控制系统来实现整个黄化过程的控制， AS采用CPU417H，系统中CPU、电源、网卡、以太网等部分都采用冗余设计。由于黄化车间的现场具有可燃性气体，黄化车间的现场设备全部使用安全栅与工艺现场隔离，并且现场的控制设备全部选用具有防爆认证的产品，进一步确保了控制系统的可靠性和安全性。

称量、黄化机、溶解机、混合桶的工艺全部由自动控制完成，减少了现场操作人员的大部分工作。特别是PCS 7的标准功能对电磁阀、电机的完备的控制及监控，可以实时监控设备故障并实现智能报警。西门子PCS 7系统和泰德自主开发的化纤专用控制模块的结合，使整个生产过程自动、高效、稳定、可靠地满足了生产需求。龙达（江西）差别化化学纤维有限公司蓝总说：“我们目前的生产规模全厂只有600人，如果没有整套自动化过程控制系统，同样的产量和规模至少需要3000人，PCS 7系统使我们节约了80%的人力成本，并且实现了实时在线监控，保证了对温度、流量、压力等参数的精确控制。”

黄化车间的三条生产线有独立的生产设备，自动控制从老成开始，控制的核心是称量斗投料、黄化机黄化控制、溶解及混合控制。在编程上使用PCS 7的标准功能块以及泰德针对化纤行业开发的专用控制模块。程序中称量控制、黄化机控制及溶解控制都是独立的程序。相互关联的程序之间有连锁，比如自动投料会触发黄化机的自动运行，黄化机出料会检查溶解机状况，不同设备的控制程序会根据关联值进行耦合，自动判断前、后端设备的状况，决策后续的操作。操作员设定相关参数后，只需操作3个按钮就可以实现从投料到溶解结束的所有工艺的自动控制，实现了高度的智能化和自动化。此外，PCS 7控制系统还使用远程IO站控制酸站部分。操作员站为CS构架，使用冗余服务器对，并且包含远程的酸站操作员站。

纺练车间的控制系统使用西门子S7-300 PLC，通过DP总线连接ET200M分站，保证了经济配置下IO模块具备热插拔能力。同时，在纺练控制系统中包含对纺练车间的毛雷尔切断机的控制，根据毛雷尔提供的参数对其进行精确的控制，通过参数计算，切断毛长可以通过西门子OP操作面板直接设置，系统会根据进料情况调节刀头速度，减少调速损耗。此外，出于对系统安全性的考虑，除控制系统外，还有一套集成了全部系统的手操器及控制按钮的现场控制台，在紧急情况下操作人员可以实现控制系统和现场操作台的无扰切换。