气化炉自动升压控制优化

.先进过程控制专题凹文章编号: 1671-0711 (2009) 10-0007-03气化炉自动升压控制优化陈捷(中国石化股份有限公司镇海炼化分公司，浙江宁波315207)摘要;针对大化肥装置气化炉开工升压特点，依靠TDC3000/TPS集 散型控制系统过程管理站APM的强大控制软件，灵活应用过程建点和CLAPM语言编程，结合图像编辑软件，对气化炉升压工艺过程进行控制优化，实现气化炉的自动升压功能。关键词:自动升压;控制优化; TDC3000/TPS; APM中團分类号: TP273文献标识码: B大化肥装置气化炉开工投料后的升压，是气化炉开工值|SP-PV|≤0.5MPa;气化炉氧气流量变化率绝对值过程中的重要环节，升乐操作的优劣，直接影响着气化炉|[(SP- PV) /SP] x100%|≤10%;气化炉蒸汽流量变化率绝对内渣油部分氧化反应的质量及安全生产。在气化炉升压过值|[(SP-PV) /SP] x100%| ≤10%。程中，习惯采用手动逐渐关闭气化炉压力控制阀开度，减这样，在气化炉自动升压过程中，当上述判别指标不少工艺气的放空量来达到气化炉按一定速率升压的目的。满足时，自动升压将处于暂停状态，待判别指标恢复正常,整个升压过程具有相当的操作难度。应用DCS实施气化炉控可继续进行气化炉自动升压。制，为合理利用DCS软件进行过程优化控制提供了应用平3.自动升压工艺要求台，从而提出了采用DCS实现气化炉自动升压控制优化的课由于气化炉自动升压时，操作人员很少干预，从要求题。自动升压操作界面方便直观、保证自动升压过程中的设备-、自动升压要点及生产安全的角度出发，提出了下述工艺要求:升压速率气化炉自动升压较复杂，不仅要求气化炉的压力按- -能自由给定，最大值限为0.2MPa/nin;升压目标值能自由给定的速率匀速上升，同时气化炉的相关工艺参数必须符合定，最大值限为8.0MPa;升压的控制阀有12PCV-10 (11,规定的工艺指标，自动升压的条件具备指标、判别指标及310)和14PC-3,要自由选择;自动升压过程中若自动升压工艺要求，构成了气化炉自动升压的三要素。判别指标中任-项超标，即暫停自动升压进程，并声光报1.自动升乐条件具备指标瞥;自动升压的压力到达月标值后，升压自动停止，并且自动升压条件具备的指标主要有:气化炉炉内温度、声光提示;自动升乐设立开始、暂停和停止功能选择界面，气化炉压力、气化炉急冷室液位、气化炉差压、气化炉渣必要时可人工干预。油流量、气化炉蒸汽流量、气化炉氧气流量。二、自动升压控制优化的实现2.自动升压判别指标1.控制软件简介一旦气化炉自动升压条件具备，启动自动升压功能后,气化炉的过程控制和管理由TDC3000/TPS控制系统实施气化炉进人自动升压过程，仍然要求气化炉中的相关工艺完成，自动升压控制软件则是通过先进过程管理站APM来参数必须符合规定的工艺指标，此时的判别指标相对于条实现。APM是TDC3000/TPS系统最 主要的数据采集和控制设件具备指标有了更高的要求，共设定了5个判别指标:气化备，具有高度灵活数据采集输入输出功能和丰富的控制功炉急冷窒液位≥40%;气化炉压力控制阀控制放空量时，其能软件,包括:常规控制、逻辑控制和顺序控制，适用于阀位≥10%;气化炉压力控制器的给定值和测量值偏差绝对连续批量、顺序控制等过程，就其连续控制来说，APM含C先进过程控制专题有一套完整常规PV算法点，已经能满足大多数过程控制的换，不需人工干预。要求，而面向过程工程师的高级控制语言CLAPM,作为顺前已所述，为确保气化炉自动升压安全可靠，必须设序过程控制的必要补充，与控制算法有机组合，实现了连覺诸多的判别指标和条件对自动升压加以约束。而这些约续过程控制和順序过程控制的紧密结合。束则是通过编制CLAPM程序来实现，其程序执行框图见图CLAPM语言是TD300/TPS系统专用的控制语言，驻2。整个程序考虑了自动升压要点中各种判别指标和工艺要留于APM中，在APM中通过过程模件数据点即可运行，可求，同时兼顾了编程方便，采用子程序的调用方法，使程不依赖上.位机，亦不需要硬件投资，具有极强的实时性和序更加简洁明了，同时也提高了程序的执行速度。在进入安全可靠性，这种语吉采用模块化设计、顺序化的程序结自动升压之前，首先选择和设置- -些参数，诸如气化炉自构方式，其特点在于APM内部过程建点与CLAPM程序之间动升压调节器、自动升压速率和目标值等，然后调用自动的参数相互兼容，调用方便，并与UCN网络上的其他控制升压条件具备判断子程序，待条件具备判别指标满足工艺站数据共享，容易实施控制策略的优化。因此，通过要求，即可启动自动升压功能，按键人的升压速率进行所CIAPM程序和过程建点的灵活应用，无疑是一个提高过程选气化炉的自动升压。在自动升压过程之中,每个扫描周控制水平的叮取手段。期，程序都将调用自动升压判别指标子程序，若其中的判2.过程建点和编程考虑别指标不满足，则挂起气化炉的自动升压调节器，暂停自综合考虑气化炉自动升压控制的实施主要包括匀速开动升压功能，待判别指标恢复后，重新启动进行自动升压，压控制和指标判别两部分。直至达到自动升压的目标值，结束自动升压程序。当自动匀速升压过程建点示意图如图1所示。其中4个PID控制升压调节器挂起时，可手动改变调节器给定值或手操调节点为3台气化炉提供了可以选择的自动升压调节器，以进行器输出改变阀位来进行气化炉的升压，此时并没有退出自升压控制，同时采用一个斜坡保持控制算法RAMPSOAK作动升压程序。当过程符合判别指标时，仍可无扰动地启动为自动升压匀速发生器，能使在自动升压过程中压力给定自动升压功能，继续进行自动升压。值匀速上升，而Numerie点12NN1则是一个缓冲区，可以分开始别存放3台气化炉的压力测量值。当处于自动升压时，选中选祥自动开压气化护压力调节器处于外给定串级方式，给定值ESP由匀速压力发选择自动升以调节器生器12RAMP1按规定的速率匀速上升，压力调节器输出逐[置 自I动升乐调节寨于“程序”]步关小工艺气放空调节阀的开度，使气化炉压力匀速增加，健入自动升乐速事从而达到气化炉自动升压的目的。当脱离自动状态时，压力调节器则返回到内给定单回路控制方式，此时操作人员等待所选气化炉自动升压条件满足能改变调节器的给定值OSP和输出值OP,手动进行气化炉卫压条件满足了的升压。必须指出，这两种状态间的相互转换是无扰动切0SBoPAUSE选择功能STOP12PCZ10 Loe.STARTPID[营开医调节客干“AUTOR置升小调节器于"CAS按输入速本进行自动开床口「 12PCZI0 Loe「 12RAMP112NV . rv°D→Y自动开压物国，指标是齿超过”RAMPSOANNuneig 501o3'自动开压12PCZ101o2口杯值是否达到?PID.」江C置白4升压调节器于“AUTO"12PCZ10 lme[置山动开小湖节塞于“操作员”]结束图1自 动升压控制优化过程建点组态图图2气化炉 自动升压控制优化程序中国设备T程2009年10日.先进过程控制专题C文章编号: 1671-0711 (2009) 10-0009-03Foxboro |/A系统在SK装置的应用卢敏(中国石化股份有限公司上海高桥分公司仪表部，上海200137)擒蔞:介绍了SK装置中DCS系统的结构，详述了如何利用UA Series DCS系统中组态软件的特殊功能模块，实现SK装置中对于测量单元(主要是孔板)的切换。关镛词: DCS; 组态; UA; 孔板切换中围分类号: TP273文献标识码: BSK溶剂装置于2006年10月建成，并于2007年8月顺利开(Applicaion Workstation, AW，即工程师站)、操作站处理工投产。该装置采用的DCS控制系统是Foxboro公司的IA机(Workstation Procesor, wP, 即操作员站)、控制处理机Seris。(Control Processor, CP)。当SK装置生产不同的产品，即进人不同的生产模式2. UA Series组态软件(13种)时,由于生产工况不同，工艺控制要求也不同，测UASeriea综合控制软件提供了连续量，顺序量、梯形逻量单元也要作相应切换。笔者在介绍UA Series系统的硬件和辑控制，它们可以单独使用或者混合使用。实现常规调节软件之后，详述了如何利用IA系统实现这个特殊的工艺控控制的模块有50多种， 包括:输入输出、控制、信号处理、计算和转换以及报警和限幅五大类。实现梯型逻辑和顺序-、lIASeries系统控制的模块有六种。任意CP中的任意模块的参数均可连接1. I/A系统概述到任意其他CP中的任意模块以构成用户所要求的控制方案。VA Series的系统结构是按节点概念来构成的，各种处理控制回路由组合模块(COMPOUND) 和模块(BLOCK)机节点通过节点总线连接，节点独立运行完成自动控制的构成，组合模块是实现控制方案的模块的逻辑组合。图1表各种功能，并可以通过兼容网络与其他Foxboro或非Foxboro示了组合模块和模块之间的关系(框内表示CP) 。节点相连。节点总线在IA Series系统中的各个站(控制处理二、SK装置DCS系统结构机、应用处理机等)之间，提供高速、冗余、点到点的通SK装置DCS系统由两对冗余控制器、一台工程师站、信，具有优异的性能和安全性。三台操作员站组成。为了确保加氢反应控制的安全性. SK节点上主要有以下三种处理机:应用操作站处理机装置采用了ESD系统(紧急停车系统)，它与DCS通过通信可见，整个自动升压过程建点和CL/APM程序充分发挥投用也十分方便，是优化开发DCS软件、挖掘其潜力的有效了APM控制软件优势，加之图形编辑软件的补充，其实时途径。气化炉自动开压控制优化软件的开发，只是在探索性、安全性和灵活性显而易见。如何发挥APM控制软件优势的-一个初步尝试， 今后随着生三、结束语产的发展和对APM控制软件认识的逐步深入，肯定还有大该控制优化程序投入运行后，提高了气化炉在升压过量的过程控制问题需要DCS软件解决，需要用CL./ APM编程程中的反应质量，大大减轻了工人劳动强度，缩短了开车来实现，该工作势在必行，具有广阔的发展前景。时间，实现了一定的经济效益。事实证明，APM的控制软件具有较好的可挖掘性，应收稿日期: 2009-09-14用CL/APM语言编程简单易行，无需硬件投资，而且程序的2009年10月|中国设备工程9