详细说明
五、精细化工工程
案例
一、
HOLLiAS现场总线在3.6万吨炭黑生产线的应用
炭黑是一种黑色粉末状或颗粒状的物质，广泛应用于工业制造的各个领域，大到航空航天设备，小到日常用品，都要以炭黑为原料或添加剂进行生产或制造。炭黑生产是将原料油、燃料油和预热空气喷入反应炉内燃烧生成高温炭黑烟气，经两次急冷水降温，后过滤收集、粉碎分离、湿法造粒、干燥存储、成品包装而成。
炭黑生产工艺主要分为七大系统:炭黑反应及预热系统；炭黑收集主袋部分及风送系统；炭黑收集排袋部分及风送系统；炭黑湿法造粒系统；炭黑干燥系统；产品存储包装及不合格品回收系统；公用及辅助系统。
控制策略介绍:
由于炭黑的广泛应用，如何通过优良的工艺设备、有效的控制策略和控制手段生产高效优质的炭黑显得尤为重要。根据炭黑生产的特点和工艺要求，和利时公司采用基于PROFIBUS-DP总线控制系统，实现了与Profibus-PA仪表、Modbus、Profibus通讯接口的变频器及CAN总线的电力同期和总保系统的双向数字通讯，省去了不必要的A/D、D/A转换，提高了信号抗干扰的能力，工艺参数的测控精度比模拟仪表占有很大优势。控制策略采用PID、串级、比值调节系统、故障强制操作、联锁保护等。以下就炭黑生产的七大系统，分别介绍控制策略:
◆炭黑反应及预热系统:其中较为重要的是燃料油部分的燃料油调节和风油比调节；原料油部分的入炉原料油压力、温度、流量调节；供风部分的风机电流、轴温检测及连锁保护；急冷水部分的液位调节、一次急冷水流量调节、内冷却水总流量调节、冷却水温度调节等。主要通过PID控制，设置合理的参数，达到稳定、快速响应，提高控制品质。
◆炭黑收集主袋部分及风送系统:采用梯形图完成各电磁阀的顺序控制、及时序控制，可灵活设置和修改各时间参数及控制顺序；风送系统调节采用随动系统，使被控量在允许的范围内波动，实现稳定调节。
◆炭黑收集排袋部分及风送系统:主要完成排袋滤器排气阀和反吹阀的切换的顺序及联锁。
◆湿法造粒系统:包括粉状储罐温度、底部重量检测及造粒机功率和造粒水流量串级调节系统。
◆炭黑干燥系统:干燥机火箱排气压力、温度检测，尾气流量与空气流量构成比值调节系统，此系统中通过合理的PID参数整定顺利地克服了燃烧系统滞后的特点，达到系统控制稳定的目的。
◆产品存储包装及不合格品回收系统:包括提升机的炭黑粒子温度检测，产品储罐液位检测。
◆公用及辅助系统:主要包括压缩空气系统（仪表空气）、锅炉蒸汽系统、冷却水系统等。控制过程主要包括仪表空气压力检测；锅炉蒸汽的压力温度检测；冷却水系统的压力检测，水罐液位和自来水流量的调节。
工艺流程图:
应用效果:
采用利时公司HOLLiAS系统对3.6万吨/年炭黑生产线实行监控，于2005年9月一次开车成功，并全部投入自动控制，测控精度高、控制稳定，对安全生产、创优质产品起到了重要的作用。
二、
HOLLiAS系统在制药厂的应用
制药行业主要包括抗生素与维生素，其中抗生素包括青霉素、黄梅素、麦迪霉素、头孢素等，抗生素生产过程对控制的要求比较严格，尤其是发酵的PH值控制、补料控制等等。而目前制药厂还有很多制药工艺的控制系统仍然采用电Ⅲ型仪表加数据采集，这样的系统主要存在以下二个问题，一是控制精度欠佳:主要表现在发酵温度和PH值；二是控制算法欠佳，主要表现由于仪表系统的限制未能实现优化控制。
工艺简介:
以麦迪霉素、硫酸粘杆素发酵为例，其发酵为二级发酵，发酵大罐和种子罐。发酵工艺的主要控制对象是由种子罐、发酵罐和补料系统三大部分组成。
主要控制方案:
HOLLiAS集散控制系统是基于开放的现场总线Profibus DP标准可以无逢连接PA仪表、带DP通讯口的称重仪表及变频器，大大提高了制药行业的测控精度；控制器具备多控制周期（100ms、250ms、500ms、1s等）功能，可以按制药工艺要求设置多种任务，以有效地满足过程中不同装置或控制的需要；功能完全分散的全数字化系统，应用于制药的发酵工艺的显示了它在控制精度、实时、高效；系统安全、稳定、可靠各方面上所具有的强大优势。
1、大罐发酵控制系统:
◆发酵温度控制
◆自动补料
2、 发酵大罐控制系统
◆发酵大罐发酵温度控制
◆发酵罐补料控制
3、种子罐控制系统
◆发酵温度占空比控制
◆种子罐进气流量检测
◆种子罐 PH 检测
◆种子罐 DO 检测
◆种子罐液位检测
4、交替补料控制（控制周期50ms）
◆实现补加的料显示累加；
◆实现在线修改补料参数；
◆实现物料声光报警；
5、数据优化
HOLLiAS-PlantView软件提供了动态数据交换（DDE）功能，通过网络数据通讯，将控制系统检测的现场工艺数据实时传送到优化程序中进行数据优化，并将优化后的计算结果实时传送到调节回路中进行控制。