摘要：本文介绍了图尔克BL67模块在催化剂厂生产控制系统PCS7中的应用。PCS7系统作为全集成的控制系统，综合了PLC、DCS及现场总线的特性，它的灵活性和可靠性在本项目中得到很好的体现。BL67模块由于IP67的防护等级，可以适应各种环境，模块化的结构及支持热插拔的特性可以保证生产的连续性

关键词：催化剂，PCS7，BL67

一、项目简介

催化剂作为一种可以改变物质化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不发生变化的物质，在石油和化学工业中有着广泛应用，不但成为化工过程开发和技术进步的动力，更能产生可观的经济效益。

某催化剂厂的基本有机原料技术开发工程化基地产业化项目，主要生产甲苯歧化与烷基转移催化剂。此产品适用于以甲苯和芳烃为原料生产苯和二甲苯工艺，有反应温度低，活性高，稳定性好的特点，减少了歧化副产品，从而达到增产的目的。

二、控制系统构成

基本有机产业化项目采用一套SIEMENS PCS7 AS417H控制系统，远程I/O模块采用图尔克公司的BL67系列产品。甲苯歧化催化剂制备装置设置三个操作站(其中一个工程师站，两个操作员站)，由于两套生产装置距离控制室较远，因此在装置内设置远程I/O，采用冗余的光纤环网(硬件为SIMENS OLM/G12)将现场远程I/O 连接在一起，和中控室内的控制器连接。

三、系统功能与特性

1. 全集成控制系统PCS7

Simatic PCS7过程控制系统是一种全集成的自动化解决方案，可以在很大程度上降低系统的复杂程度，提高设备的生产效率。这种创新设计基于模块化和开放式的架构，这种架构使用了最新的技术、一致性的工业标准及高性能的过程控制功能。这种概念及体系结构使得设备在整个寿命周期内，从规划设计，到调试生产都能够高效稳定的运行。

在许多自动化领域中，要求容错和高可靠性的自动化系统的应用越来越多。特别是在某些领域，停机将带来巨大的经济损失。在这种情况下，只有冗余系统才能满足高可靠性的要求。本系统所采用的高可靠性PCS7 AS417H能充分满足这些要求，“热备”模式的S7-400H运行时采用主动冗余原理，无故障时两个子单元都处于运行状态，一旦产生故障，正常的子单元能独立的完成整个过程的控制。

2. 现场总线系统--BL67

针对系统现场范围广、粉尘大、环境恶劣的客观实际，挂接在现场总线上的现场分布式、由组合型I/O模块构成的站点采用图尔克公司的具有防护等级为IP67 (防尘且在水下1米能带电正常工作30分钟)的模块—BL67系列产品。

该系列产品具有抗震动防松动性能，并且底板模块与I/O电子模块是分开的，是独立式、组合式的底板，便于系统扩展。电子模块支持热插拔功能，具有点诊断、点保护功能(系统太庞大，为简化系统可以对不具有危害性输入进行继电器隔离，各输入点有诊断传送回主站CPU，以便任一输入点故障时都能得到快速确认)。耦合器模块集成有PB-DP通讯功能，利用接插件可直接挂上PB-DP链路，而无需外加通讯模块。

3. Profibus-DP网络

PROPIBUS规定“附属主一从令牌通行”原则。这种方法区分了主动和被动的网络节点。只有主动节点才接收令牌，也就是发送的权力，它在一段规定的时间里将令牌从一个主动节点送到下一个主动节点。系统自动侦测节点是否离去或是否有新的节点加入到网上。网上的所有节点都必须以同一传输速率通讯。

正是由于DP总线的分布特性，每一个子站可以视作一个独立的节点，某个节点或节点中的某个组件的故障，不会导致其它节点或者整个系统的可靠性受到限制，因此大大提高了整个系统的稳定性。

4. 耦合器 Y-Link

Y-Link是DP Link+Y耦合器的统称，包含两个IM153或者IM157接口模块和一个Y耦合器，接口模块和Y耦合器之间通过总线模块连接。Y耦合器用于将DP从站连到DP Link的DP Master上，必须和DP Link组合为Y-Link才能使用。

有了Y-Link可以轻松快捷的将原本不支持DP冗余网络的Profibus DP从站连接到冗余网络中，安全便捷的与冗余PLC传递数据。

四、应用体会

工业现场总线作为一种新的控制方式，比原有的点对点控制方式节省了硬件和安装费用，提高了系统的准确性和可靠性，目前在控制领域得到迅速的推广和应用。由于工业现场总线对于可用性有很高的要求，因而环网和冗余是提高网络可用性的重要手段，本系统的Profibus-DP就采用双环网控制模式。

系统的中央处理器配有主从CPU，分别配有两个电源模块，又各自通过总线通讯模块实现网络的冗余，这样使得无论是控制器的硬件或者网络的某一处产生问题，都不会造成系统的全面瘫痪，保证了生产的连续性和安全性。

同样出于现场环境及经济因素考虑，现场模块所采用的图尔克BL67系列并非冗余模式，因而要将冗余的Profibus-DP网络转化成非冗余的总线形式，就需要采用Y-link系列模块，来达到系统的安全稳定及经济易用的协调统一。

五、结束语

整个系统已在该催化剂厂稳定运行，通过实践证明了PCS7系统及BL67模块的易用性、灵活性及稳定性，使得生产过程达到了自动化生产的目的。

参考文献：

1. 催化剂工程导论，王尚弟，孙俊全，化学工业出版社，2007.05

2. 西门子PCS7在乙烯工程中的应用，罗艳梅，中国仪器仪表，2012.07

3. Simatic PCS7 产品概述，西门子中国有限公司，2003.07

4. BL67现场总线模块，图尔克(天津)传感器有限公司，2006.08