本方案結(jié)合實(shí)際工程，闡述生物化工行業(yè)反應(yīng)容器的一般工藝過程及控制特點(diǎn),，充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)優(yōu)勢(shì),，具有低成本，高性能的特點(diǎn),，為類似相關(guān)控制方案設(shè)計(jì)提供良好借鑒,。

一．概述

　　東北制藥總廠生產(chǎn)的 Vc 一直是我國(guó)重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品，產(chǎn)品銷往美,、歐,。多年來(lái)為國(guó)家創(chuàng)造了巨額外匯，為遼寧的經(jīng)濟(jì)騰飛做出了貢獻(xiàn),，但 96 年起,，市場(chǎng)發(fā)生了突然變化， 以羅氏為首的西方大公司聯(lián)手控制市場(chǎng),，大幅降低銷價(jià),，降幅近 70% ,。我國(guó)維生素 C 產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重受阻，企業(yè)的生存受到威脅,。為擺脫困境,，重振企業(yè)， 東北制藥總廠采用 Vc 二步發(fā)酵轉(zhuǎn)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝加以改進(jìn),， 使 VC 的 總收率由 51% 提高至 60% ,，成本下降 41% ， 產(chǎn)量增至 11500 噸,， 有力地提高了產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力 ,。該新工藝保留了原工藝的主要特色，但在發(fā)酵過程中需依介質(zhì)的氫離子濃度和溶氧量調(diào)節(jié)菌種的生理狀態(tài),、數(shù)量及比例,。操作難度加大，對(duì)工作人員的自身素質(zhì)和責(zé)任心要求很高,。為充分發(fā)揮該新工藝的效率,，在生產(chǎn)中急需采用先進(jìn)的控制策略和控制技術(shù)，來(lái)保證新的工藝過程能平穩(wěn)高效地運(yùn)行,。為此,，我們采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)二級(jí)種子罐的控制系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)改造，實(shí)現(xiàn)溫度,、壓力,、流量和 PH 值等參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)和優(yōu)化控制，該系統(tǒng)改造成功后,，可推廣應(yīng)用到其它的種子罐和發(fā)酵罐,，從而提高整個(gè) VC 生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。 　　
　　對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)時(shí),，鑒于本項(xiàng)目需要對(duì)溫度,、壓力、流量和 PH 值等參數(shù)進(jìn)行精確的自動(dòng)檢測(cè)和優(yōu)化控制,，有一定的復(fù)雜性,，常規(guī)的儀表難以勝任，而采用基于工業(yè) PC 的 PC-Based 系統(tǒng),，其安全可靠性難以保障,， DCS 系統(tǒng)卻因其價(jià)格昂貴， 不利于應(yīng)用在中小型系統(tǒng)上,，PLC 系統(tǒng) 具有結(jié)構(gòu)緊湊,、功能齊全、速度快、可靠性高等 優(yōu)點(diǎn),，但其每一個(gè)檢測(cè)或控制點(diǎn)都需要一對(duì)信號(hào)線接入相應(yīng) PLC 控制模塊,，系統(tǒng)布線較多,，安裝及維護(hù)成本較高,，而選擇 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 （Foundation Fieldbus，簡(jiǎn)稱 FF ） 系統(tǒng),，則能較好的解決上述問題,。

　　FF 現(xiàn)場(chǎng)總線是儀表及過程控制領(lǐng)域向數(shù)字化通訊的轉(zhuǎn)變， 與其他的通訊協(xié)議不同之處在于： FF 現(xiàn)場(chǎng)總線旨在提供整個(gè)過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用解決方案,，而不僅僅是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化,，是一種全數(shù)字化、串行,、雙向的通訊系統(tǒng),，將各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（傳感器、執(zhí)行器,、控制器等）連接在一起,， 通過使用 “ 功能塊（ Function Block ） ” 實(shí)現(xiàn)控制策略。


　　功能塊的這種一致的,、面向“塊”的設(shè)計(jì)使得來(lái)自不同生產(chǎn)廠商的設(shè)備可以無(wú)縫的集成在一起,，共同完成分布式控制功能，控制功能的分布（分布到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中）可以減少 I/O 設(shè)備,、控制設(shè)備的數(shù)量（例如,，卡件、機(jī)柜,、電源等）,。FF 現(xiàn)場(chǎng)總線允許在一條雙絞線上連接若干設(shè)備， 這條 雙絞 線就是現(xiàn)場(chǎng)總線,。這種連接方式減少了連線的數(shù)量,， 使得使用的線纜、安全柵,、安裝盒數(shù)量大大減少,， 易于安裝和維護(hù)，使施工費(fèi)用,、電纜費(fèi)用,、調(diào)試和維修成本節(jié)省 40% 之多 。 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)增加了數(shù)據(jù)的分辨率,，減少失真（沒有 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換）,，這樣就使控制更加可靠。帶微處理器的 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備所提供的自測(cè)試功能和通信功能大大減少了現(xiàn)場(chǎng)停車時(shí)間,，增加生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性,，一旦監(jiān)測(cè)到異常情況,，或者需要進(jìn)行于預(yù)防性維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)操作元及管理人員就可以被及時(shí)通知,。所有這些 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線所帶來(lái)的好處歸結(jié)起來(lái),，為我們提供了一種更高性能、更少損失的控制系統(tǒng),。反應(yīng)容器自動(dòng)控制 系統(tǒng) 選型時(shí),，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線 作為高檔系統(tǒng)配置，不失為一種優(yōu)秀的解決方案,。

　　DCS/PLC于FCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較：

　　DCS是基于模擬儀表的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)控制站與儀表間通過一對(duì)一的方式，實(shí)現(xiàn)單向的模擬信號(hào)傳輸,， 易造成大量的導(dǎo)線消耗和繁重的維護(hù)量,。

　　FCS是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式控制系統(tǒng)。它 將控制任務(wù)下放至本地儀表,，危險(xiǎn)徹底分散,，加強(qiáng)系統(tǒng)的自主能力；儀表與控制系統(tǒng)間通過總線,，采用一對(duì)多的方式,，實(shí)現(xiàn)雙向的、全數(shù)字信號(hào)通訊,。 FCS 具有對(duì)量程和零點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定和超強(qiáng)的自診斷能力,。

二．工藝過程

　　東藥萬(wàn)噸 VC 生產(chǎn)過程采用了二步發(fā)酵新工藝，在發(fā)酵過程中需依介質(zhì)的氫離子濃度和溶氧量調(diào)節(jié)菌種的生理狀態(tài),、數(shù)量及比例,。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量， Vc 二步混菌發(fā)酵中氧化葡萄糖酸桿菌和巨大芽孢桿菌的相互作用及其變化特性與二混菌發(fā)酵不同階段的環(huán)境狀態(tài)有關(guān),，菌種在溫度范圍為 29-30 度,、壓縮空氣流量范圍為 175-185 每小時(shí)立方米、　壓力范圍是 0.02-0.05Mpa 條件下最為活躍,，故通過對(duì)二級(jí)種子罐罐內(nèi)溫度,、罐內(nèi)壓力、壓縮空氣通氣量的調(diào)節(jié),，為菌種提供適宜的生化反應(yīng)環(huán)境,，提高反應(yīng)效率，減低物耗與能耗,，降低生產(chǎn)成本,。

　　我們?cè)谶x用的二級(jí)種子罐上，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和對(duì)三個(gè)控制回路的控制，實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)溫度,、罐內(nèi)壓力,、壓縮空氣通氣量的自動(dòng)控制以及 PH 值的自動(dòng)連續(xù)檢測(cè)，在此基礎(chǔ)之上,，實(shí)現(xiàn)種子罐的生化反應(yīng)過程的最優(yōu)控制,，同時(shí)結(jié)合我們開發(fā)的 FF 全分布式控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)二級(jí)種子罐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控，為整個(gè) VC 車間的自動(dòng)控制系統(tǒng)提供解決方案,。

　　二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)涉及 4 個(gè)輸入?yún)?shù),， 3 個(gè)輸出參數(shù)。4 個(gè)輸入?yún)?shù)分別為種子罐的罐內(nèi)溫度,、罐內(nèi)壓力、壓縮空氣的流量及發(fā)酵反映中物料的 PH 值,。 3 個(gè)輸出參數(shù)用于控制 3 個(gè)閥門的開度,，即種子罐的排氣閥、壓縮空氣的進(jìn)氣閥,、冷卻水的進(jìn)水閥,。

三．系統(tǒng)方案

1 ．系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　東北制藥總廠二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)采用 FF現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)，主要檢測(cè)及控制儀表選擇中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研發(fā)的NCS系列智能儀表,， 整個(gè) 控制系統(tǒng)主要由 1 臺(tái)操作員站（兼工程師站）,、 1 塊 FF HSE/H1 接口模塊、1塊 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線溫度變送器,、 1 塊 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線壓力變送器,、 1 塊 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線 IF 儀表（ 4 通道）、 1 塊 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線 FI 儀表（ 4 通道）構(gòu)成,， 其 硬件結(jié)構(gòu)如下圖所示,。

　　操作站是系統(tǒng)操作監(jiān)控的主要渠道，操作人員通過操作站所顯示的各種人機(jī)界面,，可監(jiān)控到所有的現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制,、啟停和調(diào)節(jié),，以自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式確保生產(chǎn)過程的安全、經(jīng)濟(jì),、高效,。并對(duì)各種信息形成各種運(yùn)行參數(shù)報(bào)表、運(yùn)行趨勢(shì)曲線,、操作記錄及指導(dǎo),、歷史數(shù)據(jù)信息、報(bào)警保護(hù)管理、人機(jī)操作等畫面,，供運(yùn)行人員監(jiān)視,。所有操作都具有權(quán)限控制，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,。

　　FF 現(xiàn)場(chǎng)總線控制 系統(tǒng)主要設(shè)備性能如下：

　　FF HSE/H1 接口模塊 是通過以太網(wǎng)連接 FF H1 網(wǎng)段的關(guān)鍵設(shè)備,。一個(gè) H1 接口設(shè)備最多可以連接四個(gè) H1 網(wǎng)段， 可以做 H1 網(wǎng)橋設(shè)備,。本設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì) （FF） 在 H1 協(xié)議的基礎(chǔ)上,，將以太網(wǎng)技術(shù)作為底層協(xié)議加入到現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議中，構(gòu)建了基于工業(yè)以太網(wǎng)的H1 接口設(shè)備,。用戶可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線的組態(tài)軟件,。完成對(duì)多個(gè) FF H1 網(wǎng)段的組態(tài)、控制回路組態(tài),、控制邏輯組態(tài),、功能塊連接、報(bào)警趨勢(shì)組態(tài),、控制應(yīng)用下載等功能,。

　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線溫度變送器 NCS-1-TT 主要通過熱電阻或熱電偶傳感器測(cè)量溫度，并按現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議連接到 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中,。

　　FF 現(xiàn)場(chǎng)總線壓力及液位變送器 NCS-1-LD ,，是在普通型 1151 變送器的基礎(chǔ)上，采用 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),， 自主研制的新一代智能變送器,，是 1151 變送器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，用于測(cè)量流量,、液位,、表壓、絕壓,、真空度和比重等,，是過程控制必不可少的傳感設(shè)備，配有豐富的控制功能模塊,，在完成檢測(cè)任務(wù)的同時(shí),，還能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。

　　FF 現(xiàn)場(chǎng)總線 FI 儀表 NCS-1 -FI ,，用于將 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成 4-20mA 的模擬信號(hào)并連接到其它的設(shè)備,，是現(xiàn)場(chǎng)總線與執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制裝置之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

　　FF 現(xiàn)場(chǎng)總線 IF 儀表 NCS-1 - IF ,，用于將 4-20mA 的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線中的數(shù)字信號(hào),， 是傳統(tǒng)模擬儀表與現(xiàn)場(chǎng)總線之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備,。

　　2 ．操作站功能
　　系統(tǒng) 監(jiān)控界面軟件 采用中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研發(fā)的國(guó)家九五攻關(guān)科研成果“ SIAVIEW工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)” 開發(fā)， 包括顯示,、過程控制,、測(cè)量值記錄和報(bào)表等多種功能。

　　操作員站的基本功能如下：

　　• 顯示系統(tǒng)工藝流程畫面,，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)
　　
　　• 運(yùn)行（手動(dòng) /自動(dòng)）方式的切換,，進(jìn)行手動(dòng)操作，各調(diào)節(jié)閥,、開關(guān)閥操作等

　　• 建立并顯示趨勢(shì)曲線

　　• 調(diào)整過程設(shè)定值及相應(yīng)的參數(shù)

　　• 歷史數(shù)據(jù)查詢功能,， 為提高員工的工作責(zé)任心，明確操作人員的責(zé)任,，將對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的主要數(shù)據(jù)（罐內(nèi)空氣腔溫度,、罐內(nèi)空氣腔壓力、罐內(nèi)冷卻槽水溫）進(jìn)行全程的跟蹤記錄,，可避免各種因員工責(zé)任心不強(qiáng)造成生產(chǎn)的不穩(wěn)定,，同時(shí)為工藝改進(jìn)提供依據(jù)

　　• 設(shè)置操作人員，系統(tǒng)維護(hù)人員,，工藝技術(shù)人員，系統(tǒng)工程師等不同級(jí)別的授權(quán)密碼,，不同的人員享有不同的操作權(quán)限,。 所有人員需使用密碼登陸后才能進(jìn)入控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的操作功能

　　• 顯示并確認(rèn)報(bào)警

　　• 報(bào)表顯示 /打印

　　監(jiān)控界面軟件 可以顯示系統(tǒng)內(nèi)所有過程點(diǎn)，包括罐內(nèi)溫度,、壓縮空氣流量,、罐內(nèi)壓力及 PH值等，對(duì)顯示的每一個(gè)過程點(diǎn),，均顯示其標(biāo)號(hào),、說明、數(shù)值,、性質(zhì),、工程單位等等。

　　監(jiān)控界面軟件 提供棒狀圖顯示功能,，操作員可通過動(dòng)態(tài)棒狀圖的變化了解各種過程變量的變化,， 棒狀圖的顯示比例可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　監(jiān)控界面軟件 提供的趨勢(shì)圖提供實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)兩種曲線,?？梢栽谮厔?shì)圖上顯示 生產(chǎn)過程的主要數(shù)據(jù)（罐內(nèi)溫度、罐內(nèi)壓力,、壓縮空氣流量及 PH 值等） ,，能夠查詢趨勢(shì)圖上任意一點(diǎn)在任意時(shí)刻的實(shí)際值,。

　　監(jiān)控界面軟件 所提供的報(bào)警功能能夠?qū)︻A(yù)先設(shè)定任何一個(gè)模擬量報(bào)警點(diǎn)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控， 當(dāng)某一點(diǎn)超過報(bào)警限時(shí)將在屏幕上有　　高亮度的報(bào)警顯示,，并發(fā)出報(bào)警聲音,，提示操作人員進(jìn)行相應(yīng)的緊急操作，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析,。

　　3 ．系統(tǒng)控制點(diǎn)分布
　　二級(jí)種子罐控制系統(tǒng)涉及 4 個(gè)輸入?yún)?shù),， 3 個(gè)輸出參數(shù)。 4 個(gè)輸入?yún)?shù)分別為種子罐的罐內(nèi)溫度,、罐內(nèi)壓力,、 壓縮空氣的流量及發(fā)酵反映中物料的 PH 值。 3 個(gè)輸出參數(shù)用于控制 3 個(gè)閥門的開度,，即種子罐的排氣閥,、壓縮空氣的進(jìn)氣閥、冷卻水的進(jìn)水閥,。

　　• 溫度 :

　　• 罐內(nèi)溫度：集中顯示,，現(xiàn)場(chǎng)顯示

　　• 壓力 :

　　• 罐內(nèi)壓力：集中顯示，現(xiàn)場(chǎng)顯示

　　• 流量 :

　　• 罐內(nèi)壓縮空氣流量：集中顯示,，現(xiàn)場(chǎng)顯示

　　• PH值:

　　• 物料 PH值：集中顯示

　　4 ．系統(tǒng)的控制功能
　　本控制系統(tǒng)根據(jù)工藝要求,，主要對(duì)反應(yīng)罐內(nèi)溫度、壓力,、壓縮空氣通氣量進(jìn)行自動(dòng)控制以及 PH 值的自動(dòng)連續(xù)檢測(cè),，在此基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)種子罐的生化反應(yīng)過程的最優(yōu)控制,，同時(shí),，對(duì)反應(yīng)罐內(nèi)溫度、壓力,、壓縮空氣通氣量 等關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置報(bào)警,， 及時(shí)向操作人員反饋現(xiàn)場(chǎng)情況，保障了生產(chǎn)的安全及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,。

　　系統(tǒng)主要的報(bào)警,、聯(lián)鎖和控制如下：

　　• 反應(yīng)罐內(nèi)溫度、壓力,、壓縮空氣通氣量 等自動(dòng)報(bào)警,，當(dāng)以上測(cè)量值達(dá)到報(bào)警界限時(shí)，在監(jiān)控軟件界面顯示報(bào)警狀態(tài),，操作員站工控機(jī)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音,，提示操作人員及時(shí)處理

　　• 罐內(nèi) 溫度控制： 罐內(nèi)溫度正常范圍為 29-30度， 采用 FF現(xiàn)場(chǎng)總線溫度變送器檢測(cè) 二級(jí)種子罐的罐內(nèi)溫度,，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線FI儀表（將總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)4-20mA信號(hào)）控制“ 冷卻水調(diào)節(jié)閥”調(diào)節(jié)罐內(nèi)溫度

　　• 罐內(nèi)壓力控制： 罐內(nèi)壓力正常范圍是 0.02-0.05MPa ,， 采用 FF現(xiàn)場(chǎng)總線 壓力 變送器檢測(cè) 二級(jí)種子罐的罐內(nèi)壓力,， FF現(xiàn)場(chǎng)總線FI儀表控制 二級(jí)種子罐的“排氣調(diào)節(jié)閥”調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力

　　• 罐內(nèi)空氣流量控制： 壓縮空氣流量正常范圍為 175-185每小時(shí)立方米， 流量計(jì)采用上海橫河電機(jī)有限公司的渦街流量計(jì),， 輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號(hào),， 用于檢測(cè)二級(jí)種子罐的壓縮空氣的進(jìn)入量，采用 FF現(xiàn)場(chǎng)總線IF儀表（將傳統(tǒng)4-20mA信號(hào)轉(zhuǎn)換為總線信號(hào)）將 流量計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 FF總線信號(hào),， FF現(xiàn)場(chǎng)總線FI儀表控制 二級(jí)種子罐的 “ 壓縮空氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥”調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓縮空氣流量

　　• 罐內(nèi) PH值檢測(cè)：　PH計(jì)選用 METTLER公司生產(chǎn)的PH測(cè)量?jī)x表,，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號(hào)， 采用 FF現(xiàn)場(chǎng)總線IF儀表將 PH計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為FF總線信號(hào)

　　• 動(dòng)靜流程畫面的布局設(shè)計(jì),，實(shí)時(shí)過程顯示,，實(shí)時(shí)報(bào)警顯示和管理，直觀的趨勢(shì)顯示

　　5 ．主要控制策略和系統(tǒng)特點(diǎn)

　　主要控制策略

　　本控制系統(tǒng)通過控制反應(yīng)罐內(nèi)溫度,、壓力,、壓縮空氣通氣量來(lái)滿足工藝要求，實(shí)現(xiàn)生化反應(yīng)過程的最優(yōu)控制,。由于是制藥行業(yè)生化反應(yīng),，控制精度高，以罐內(nèi)溫度為例,，與設(shè)定值誤差不超過 0.1攝氏度,，不易于實(shí)現(xiàn)，因此,，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程中,，充分考慮到以上要求，除選擇精度高的進(jìn)口執(zhí)行設(shè)備（如調(diào)節(jié)閥）外,，還利用FF現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表先進(jìn)的PID調(diào)節(jié)算法， 構(gòu)成PID控制回路,，并將該算法下載到現(xiàn)場(chǎng)智能儀表中,，做到真正的分布式控制，極大提高了系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性,。 控制圖如下：

系統(tǒng)特點(diǎn)

• FF 現(xiàn)場(chǎng)總線每個(gè)網(wǎng)段（一個(gè) FF HSE/H1 接口模塊可支持四個(gè)網(wǎng)段）可以掛接個(gè) 6 本安型 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備或 32 個(gè)非本安型 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備,， 本方案中 FF HSE/H1 接口模塊帶一個(gè)網(wǎng)段， 該網(wǎng)段上現(xiàn)掛有 4 個(gè)非本安型 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備,， 還可再掛接 124 個(gè)非本安型 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備,，有利于將來(lái)罐體增加測(cè)點(diǎn)。

• 操作員站采用工業(yè) PC ,，適合惡劣的工業(yè)環(huán)境,。

• FF H1 現(xiàn)場(chǎng)總線為通訊網(wǎng)絡(luò)，總線設(shè)備可帶電上,、下網(wǎng),，有利于在線投入,。

• 系統(tǒng)采用 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表提供的 PID 算法，保證系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能最佳,。

• 使用 OPC 技術(shù),，高效的、基于多任務(wù)的 OPC 內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎,，既可以保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的快捷,， 又可以向支持 OPC 規(guī)范的多種系統(tǒng)開放。

四．應(yīng)用效果

系統(tǒng)運(yùn)行后,，達(dá)到了以下一些顯著效果：
　 1 ．可靠而穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)的記錄,、顯示以及儲(chǔ)存，為改善工藝及生產(chǎn)管理提供了寶貴的依據(jù),。
2 ．實(shí)現(xiàn)了對(duì) 3 個(gè)被控量的全自動(dòng)控制,，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì) 3 個(gè)調(diào)節(jié)閥的遠(yuǎn)程控制，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,。
3 ．生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量較手工操作穩(wěn)定,，生產(chǎn)效率得到大幅提高，使 VC 的 總收率由 51% 提高至 60% ,，成本下降 41% ,，產(chǎn)量增至 11500 噸， 自 2001 年 3 月正式投入運(yùn)行,，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,，整套控制系統(tǒng)具有施工簡(jiǎn)單、操作方便,、控制品質(zhì)高,、 易于集成、監(jiān)視直觀等優(yōu)點(diǎn),，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的應(yīng)用效果,，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　在生物化工領(lǐng)域,，大量存在類似反應(yīng)罐控制需求,，因工藝不同，生產(chǎn)流程,、控制對(duì)象和控制參數(shù)不盡相同,，但都需要對(duì)溫度、壓力（微正壓）,、流量以及 PH 值等進(jìn)行精確控制,，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所推出的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有全數(shù)字化、智能化,、網(wǎng)絡(luò)化和開放的特點(diǎn),，以 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為核心,， OPC 技術(shù)為紐帶， 將現(xiàn)場(chǎng)總線儀表,、模擬儀表,、 分布式智能 I/O 、 DCS 和 PLC 等工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有機(jī)地集成在一起,，自動(dòng)化程度和控制精度都較高,，為企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供一套完整的解決方案。