国产控制系统在空分中的应用

化学工程与装Chenical Engineering k Equipment国产控制系统在空分中的应用杨筝,葛芸萍(黄河水利职业技术学院,河南开封475003摘要:文章介绍了在甲醇项目中的空分装置的工艺简介及控制要求,如何采用国产DCS浙大中控JX-300X系统进行控制;详细说明了Jx-300X的软硬件配置,以及它们的功能;描述了空压机的控制方案要求及实现关键词;国产DCS;浙大中控ⅨX-300X系统;硬件配置;系统软件;控制方案随着计算机技术的飞速发展,计算机控制系统水泵或自动停止水泵。纯化系统控制要求较高,两越来越多的应用到工业生产中。在早期,国内使用个分子筛吸附器轮流进行吸附和再生,保证纯化空的控制系统都是进口欧美国家或者日本的DCS或气的连续进行,两小时两个吸附器自动切换,根据PLC系统。近年来,国产控制系统也迅速发展起来,实际情况操作工可以通过操作延长或缩短切换时规模较大的有浙大中控的DCS控制系统,北京和间,再生气采用污氮,污氮的流量采用自动控制,利时DCS控制系统和上海新华控制系统。下面以给定值根据不同的时间自动给定。膨胀机是高速旋浙大中控DCS控制系统在甲醇项目中600空分装转设备,需要联锁允许启动、联锁自动停机,分馏置中的应用为例,介绍一下国产DCS的应用。塔系统有十几个液位、流量要求自动控制。3台氧1工艺简介及控制要求压机和2台氮压机要求温度、油压、水压自动联锁1.1工艺简介停机,轴助油泵自动启动和停止等600制氧机组工艺比较简单:空气压缩机把空2硬件配置气压缩到056MPa,流量为4000m0h,压缩后的3200Nmh制氧机组的控制属于过程控制,因空气通过预冷系统,把空气冷却到12℃左右,再通此模拟量较多,控制回路较多,总共260点左右,过纯化系统除去水和二氧化碳等杂质,然后通过膨因此采用DCS(集散控制系统)进行控制。由于就胀机制冷,使空气冷却到零下100多度,通过氧气、地仪表离主控室不太远(不超过150米),因此外氮气冷凝温度不同的原理,在分馏塔内分馏出氧围就地仪表采用模拟或数字仪表,控制系统采用了气、氮气,最后分别通过氧压机、氮压机把以上气浙大中控DCs的x-300X系统。体分别压到用户需要的压力。X-300X基本组成包括工程师站(EX)、操作员1.2控制要求站(OS)、控制站(CS)和通信网络 SonetⅡ, Cnet控制系统对过程参数进行显示、报警、趋势记Ⅱ遵循开放的TCPP协议工业以太网,通信速度录、报表自动打印、联锁停机、自动控制等整个为10Mhps0如以后扩容可以增加控制站和操作站,系统需要的检测点温度为70点左右、压力差压60调试完后再把网络联上,对生产几乎没有影响点左右,调节阀20点左右,各种设备运行信号、对于3200机组我们采用如下方案,一个工程师联锁、控制、切换阀及调节阀阀位等开关量80点站,一个操作员站,两个控制站。以上设备的系统左右。空压机控制需求为启动前工艺条件满足后才通信采用双重冗余网络,系统配置如图1所示,通发出允许启动信号,空压机才能启动,运行时工艺信网络釆用星型结构,并且1:1冗余,每台控制参数到故障停机值自动停机,油压低于设定值自动站的主控卡、数据交换卡及通讯采用1:1冗余,启动辅助油泵。预冷系统要求严格控制液位,如工提高系统的可靠性。根据工艺特点把系统分成压缩艺条件不满足,联锁预冷系统所有水泵,不能启动控制站和空分控制站,便于以后维护。空压机、氧杨筝:国产控制系统在空分中的应用压机和氮压机所有控制点进压缩控制站,预冷系作员键盘,并把用户切换到操作员级别,作为操作统、纯化系统、膨胀机和分馏系统进空分控制站。员站来使用。22控制站工程师站操作员站所有控制由控制站完成,每个控制站有一块主Ad:130-Add: 131控卡(可冗余),每块主控卡可带8个机笼(包括主控制机笼和7个MO机笼),机笼核心部件是数据转发卡,每个机笼可插16块1O卡。221主控卡(SP243X)1场控制。2场控制站主控卡是控制站的软硬件核心,负责协调控制Add: 3站内的所有软硬件关系和各项控制任务,如完成控Add制站Lo信号处理、控制计算、与上下网络通信控制处理、冗余判断、自诊断等。热冗余配置,采用1#2双微处理器协同处理控制的任务,具有10Mb以太网的1:1热冗余 CnetⅡ接口,可以和操作站及其他控制站进行通信。1 Mb sBus的Ⅳo总线通信接口,实现就地和远程MO功能。1# HUB22.2数据转发卡(SP233)数据转发卡是系统O机笼的核心单元,主控卡连接O卡件的中间环节,它一方面驱动SBUS2# HUB+总线,另一方面管理本机笼o卡件。223UO卡件完成对各种现场数据采集和输出控制信号控制现场设备,常用卡件有:电流信号输入卡图1系统配置图SP313X,电压信号输入卡SP314X,热电阻输入卡SP3|6X,模拟量输出卡SP322X,开关量输入卡21工程师(操作员)站SP36X,开关量输出卡SP364X等,各类卡件通过21.1操作员站(OS)sBUS总线和主控卡进行数据交换。从控制站接收数据并加工,历史数据归档,产224系统配置生各类报表,定时自动打印。作用为操作工进行监本空分系统配置如下视及操作设备。网络为热冗余备份主控制卡(SP243X)4块(2个主机笼采用冗余2.12工程师站(ES)配置),数据转发卡(P2316块(2个主机笼和6用于系统组态,内容是:(1)说明控制系统的个vo机笼都采用冗余配置),电流输入卡20块,硬件配置,包括总体信息组态即控制站、操作站总电流输出卡10块,热电阻卡60块,开关量输出卡体情况的说明控制站UO组态,就是各类卡件的配10块,开关量输入卡11块。按此配置则需要主机置选择,信号点特性的设置:控制站常规回路组态笼2个,O机笼6个,主机笼第1、2号槽内必须包括单回路控制、串级控制、前馈控制、分程控制安装主控制卡,VO机笼第1、2号槽内必须安装电等。(2)操作站一般显示画面的生成,包括总貌画源卡,数据转发卡必须在第3、4槽内,Vo卡件可面、趋势画面、分组画面、一览画面。(3)提供工以任意的安装在00~15任意槽内,但为了便于安程设计的相关组件的接口,包括流程图制作软件,装和维护,一般进行分类排放,如可按先模拟量再报表制作软件,图形化组态软件,SCX语言编程软数字量,先输入再输出等规姆进行配置,在这里仅件。(4)配置信息的编译、下载、传送。工程师站以主机笼为例进行配置如图2所示并且具有操作员站的所有功能。工程师站在组态和调试时使用工程师级別,作为匚程师站使用,在系统正常运行时,可以把工程师键盘取走,安装上操杨筝:国产控制系统在空分中的应用主控制卡数据转发卡/O卡件2|340001020304050607|080910112|13141冗余冗余SSSSISSSSSSSSISISSPPPIPPIPIPIPIPIPIPPIPIPIPIPPIPIPIP22223333333333336666666666666666SUPCON JX-300X图2主机笼配置图23系统软件控制站才发出允许空压机启动信号,空压机才能够(1)操作系统釆用网络操作系统 WINDOWS启动。运行时,油压、水压、空压机(电机)个轴NT40,中文版本。承温度超过联锁停车值时空压机自动联锁停车。当(2)组态软件采用X-300X组态软件 Mckey。油压低于第一下限值时,控制站发出控制信号自动(3)监控软件采用X-300X监控软件。启动备用油泵,当油压高于第一上限值时自动停止3主要控制方案备用油泵,以此控制来保证油压稳定。所有控制均制氧机的控制要求和化工、石化等行业的控制有DCS完成要求相比,比较简单。现以空压机的控制方案为例4结束语简单介绍一下。空气经过空压机4级压缩后,出口此控制系统经过一年多的运行,整个系统运行压力必须控制稳定,出口有一放空调节阀即防喘振比较稳定,操作方便,功能齐全,能够满足各种工阀,通过调节放空阀开度,以控制空压机出口压力艺基本要求。对于同一个工艺设备,国产DCS能稳定,采用单回路控制系统。放空阀调节阀从安全够满足用户的控制要求,但是价格才是国外系统的的角度考虑采用气关阀,并在磨头的前面装有联锁1/3左右,可谓是物美价廉,正由于国产DCS在有用的两位三通电磁阀,正常时,电磁阀得电,放空良好的性价比,从而推动了计算机控制系统在我国调节阀的开度不受电磁阀的影响,由出口压力控制各行各业控制系统的应用,加快了我国工业的自动器来控制阀门的开度。当出口压力小于0.56MPa时,化进程。但是,基本的控制国产DCS可以达到国联锁使电磁阀失电,切断阀门的进气气源,使放空外DCS的控制水平,但是对于一些先进控制国产阀处于初始状态而全开,从而避免压力升高,而使DcS就显得有些无能为力,希望加快加大我国计算空压机进入喘振区发生喘振。空压机启动时只有在机控制的研发力度,生产出更先进的产品,满足用进口导叶在启动位置、排烟风机运行、放空阀全开、户先进控制的要求。油压、水压、空压机(电机)个轴承温度满足条件,