JX-300X DCS仪控系统在KODN-6500型空分氩精馏系统中的应用

Equipment Manufacturing Technology No 10, 2013-300XDCs仪控系统在KODN-6500型空分氩精馏系统中的应用赵会敏(江苏苏钢集团有限公司制气厂,江苏苏州215151)摘要:介绍Ⅸ-30XDCS集散控制系统的概况,重点介绍氩精馏部分的工艺操作流程,以及仪控系统在其中的重要应用,从而说明仪控系统在氩精馏生产过程中的重要性,关键词:ⅨX-300XDCS集散控制系统;氩精馏系统;仪控系统中图分类号:TP2735文献标识码:B文章编号:1672-545X(2013)0100062-03江苏省苏钢集团有限公司于205年10月投入软件名称),其用户界面友好; Advan trol(JX-300X运行的6500制氧机是一套6500mh分子筛增压膨DCS控制系统软件名称)实时监控软件具有分组显胀流程的大型成套设备。该机组主体设备由杭氧提示、趋势图显示打印、动态流程、报警管理、报表及记供,仪控系统是该成套设备的一个重要组成部分,根录、数据存档、现场控制站远程自诊断等监控功能。据工艺流程的要求,配置了各种仪表及自动化装置其硬件配置示意图如图1所示。来监控空分设备各部机的工艺参数,并实现各主要操作阀门、切换阀门的自动控制或遥控操作,以及必SONET II要的联锁保护措施,以保证成套设备的长期、稳定、安全运行。JX-300XDcs集散控制系统概述DCS系统即分布式控制系统(也称集散控制系统),其实质是计算机技术对生产过程进行集中监图1JX-300XDcs控制系统硬件配置图视、操作、管理和分散控制的一新型控制技术。本仪本控制系统可实现整个空分流程中空气压缩、空控系统采用的是浙大中控的 SUPCON JX-30X型气预冷、空气纯化、增压压缩、膨胀透平、氧氮精馏、氮DCS集散控制系统,其基本组成包括工程师站(ES)、气压缩等子系统的自动控制,远程手动操作及上位机操作站(Os)控制站(CS)和通讯网络 SOnetⅡ,覆盖管理,可完整地监控整个空分系统的生产情况。了大型集散系统的安全性、冗余功能、网络扩展功在手动方式下,可通过计算机键盘和鼠标对所能、集成的用户界面及信息存取功能。该系统除了具有受控阀门、水泵、液体产品泵进行控制,在自动方有模拟量信号输入输出、数字量信号输入输出、回路式下,ⅨX-30XDCS系统还可实现主要液位及压力控制等常规DCS的功能外,还具有高速数字量处理、等的自动调节,充分发挥了工业生产的自动化程度。高速顺序事件记录、可编程逻辑控制等特殊功能。其中,过程控制网络釆用双重化的 Ethernet网技术,使2氩精馏系统的工艺操作流程及仪控系统过程控制级能高速安全的协调工作,做到真正的分在其中的应用散和集中。通过主控制卡数据转发卡和多功能智能IO卡件实现现场过程信号的采集、处理、控制等;基仪控系统的功能体现在整个生产过程中,所有本组态软件采用 SCKey(JX-300XDCS控制系统组态的参数包括温度、压力、流量、阻力液位等基本都收稿日期:2013-07-06作者简介:赵会敏(1968-),女,河南人,自动化仪表工程师,大专学历,研究方向:自动化仪表专业。62《装备制造技术》2013年第10期可在上位机电脑的工艺监控图中即时反映,对于部节其开度大小来控制液氮的进入量,并由调节阀分重要参数采用手动与自动的远程控制与操作,最V710根据粗氩液化器的蒸发压力PI-703的设定值终得到我们所需的产品氧气、氮气和氩气进行自动调节保证塔的正常工作状态,实现粗氩系本文重点介绍氩系统中仪控系统所起的作用。统稳定的产品产量。氩精馏是利用氧、氮、氩的的沸点不同,多次地进行22精氩部分混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过由粗氩冷凝器液化的工艺氩在精氩塔中部导入程,以达到分离出产品液氩的目的。氩精馏系统的工开始进行进一步除氮精馏在底部得到产品液氩。工艺流程是由粗氩生产和精氩生产二部分组成。氩精艺操作主要是控制阻力Pd-703达到一定值且稳定,馏系统工艺监控图如图2所示。这标志着精氩塔工况稳定。为了保证塔的工况稳定,根据精氩塔冷凝器液氮液面L-703的设定值由调节8)导ito PoeT阀V706的进行自动调节其开度大小以保证主塔来液氮的进入量,产生精氩塔所需的回流液。同时精氩塔上部压力PIS-704超过正常设定值时,由调节阀V751开度增大排出塔内余气增大回流液以降低塔内压力。调节阀V707根据精氩塔阻力Pd-703的设定值进行自动调节阀门开度对塔底蒸发器热源压力气氮冷凝后出蒸发器液氮的控制,达到对塔底上升气地有效控制。在塔底液氩液位L-704满足蒸发器工况要求的前提下,由调节阀V708根据其设定值来进密行自动调节阀门开度以控制出塔产品量。液氩中含图2氩精馏系统工艺监控图氮量由出塔余气量调节来达到。开大V751,可降低液2.1粗氩部分氩中含氮量,达到产品要求,在工艺操作中V751阀粗氩生产部分是在粗氩塔Ⅰ、Ⅱ完成。粗氩塔正的开度依塔内压力PIS-704进行调节。常工况的调整目的,是要建立最佳的氩馏份组成及2.3纵观氩精馏系统冷凝器的热负荷,保证出主塔的氩馏分含氧量和产操作人员需要根据相关的温度、压力、阻力、液品的工艺氩的质量要求。它由主塔(相关图不在本文位及分析数据等来进行操作,由此判断何时粗氩塔中)抽出的氩馏分含氧量AI-701(由在线分析仪检测和精氩塔才能投入运行,何时才能出产品液氩。而在出数据)在一定范围内经过粗氩塔Ⅰ、Ⅱ精馏而得到诸多调节阀的远程手动方式与自动方式的操作中的工艺氩,氩馏份含氧量是在保证主塔工况正常前除了粗氩放空阀V712、精氩塔余气放空阀V751、粗提下通过调整粗氩塔冷凝器热负荷来达到的,粗氩液氩进粗氩塔Ⅰ调节阀V713、液氩平衡器送液氩到冷凝器热负荷在操作过程中根据由差压变送器现场贮槽调节阀V709外,其余调节阀如V701、V703、检测出的粗氩塔阻力Pd-702数据,通过调节阀V705、V706、V707、V708、V710、V71l都是根据实际V701根据冷凝器液空液面L|-701的设定值自动控生产状况由相关的压力、液位、阻力等与其组成控制制调节阀门的开度来实现的。回路,再由相关参数由实际工况来设定的数值来进液氩泵是联系粗氩塔Ⅰ、Ⅱ纽带,是由粗氩塔Ⅱ行自动的PID(比例积分微分)调节,合理设置PD的底部的液面L-702指示,通过调节电机转速和控制参数大小能使工况运行的更加平稳,从而保证产品V703旁通调节阀门开度,使液面控制在一定的范围的产量与质量,充分体现了仪控系统的检测与操作内,而调节阀V703的开度根据液位L702设定值来的即时性和智能化。进行自动调节,达到粗氩塔Ⅰ、Ⅱ一体化精馏效果。除了调节阀的手动与自动远程遥控操作与调节工艺氩流量FⅠ-701是根据精氩中微量氧含量外,氩系统还根据工艺生产的需要设置了重要参数的AI704的检测数值,通过V705阀的远程操作进入工联锁,比如:当纯氩冷凝器液氮液位LC703≤300mm艺氩冷凝器,其受工艺氩冷凝器的热负荷大小的控时液氩泵AP501(或AP502正常生产时只开一台)就制。工艺氩液化器的热负荷是根据粗氩液化器氩侧会停车;当纯氩塔上部压力PS704≤5kPa时,纯氩压力P-702的设定值,通过调节阀V711的自动调塔余气放空阀V751就会关闭;当PS704≥50kPa63Equipment Manufacturing Technology No 10, 2013时,V751就会打开;当纯氩微量氧含量≥5pm时,可以看出仪控系统的重要性,没有了仪控系统的保进粗氩液化器粗氩流量调节阀705和纯液氩去液证,生产操作等同于盲人摸象,完全没有了方向,对氩平衡器调节阀V708就会自动关闭,这些联锁均是于仪控系统来说不但要保证仪器检测数据的准确为了保护整个工况的稳定性而设置的。另外,还可根性,同时也要保持调节阀开关动作的灵活,否则会给据生产的实际需求对部分重要的参数进行高低报警生产带来不可避免的麻烦甚至是严重的事故。数值的设置,这样在生产过程中一旦工况有变化相关参数就会报警,以便引起操作人员的注意,说明工3结束语况出现了波动需要及时地处理。所有设置都是为了避免生产设备及装置出现问题或者更严重的事故,本文针对DCS仪控系统在氩精馏部分的应用作从而保护生产设备和装置,利于生产的正常运行和了一个概括,阐述了在生产过程中仪控系统所起的产品质量的保证。作用,体会到生产工况的稳定与否皆与仪控系统息在2011年6月份,机组的氩系统工况出现了多息相关压力、温度、液位、阻力流量、产品含量分析次波动,粗氩系统有时会出现“氮塞”故障,根据分等多个参数的检测数据成为操作人员的眼睛,调节阀析,液空进粗氩冷凝器调节阀V701开度在冷凝器液的手动方式和自动方式的控制操作成为确保整个生空液面L-701不变的情况下,从原来的68%增加至产工况稳定的关键,同时也是生产出高质量产品的保72%,阻力Pd-702也由原来的9.8kPa增至10.5kPa,障。DCS集散控制系统应用在氩精馏系统中,其自动说明粗氩塔冷凝器热负荷有所增加,超过了稳定工化程度髙,使复杂的操作和控制变得更加直观和清作区域,随着纯化系统等主塔工况波动,氫馏分含氮晰。其不仅降低了生产成本减少了操作工,同时操作量超出了控制值。怀疑粗氬塔冷凝器I-701指示不员的劳动强度也大大降低,提高了生产效率,而且准,经査L-701,发现差压变送器上阀有泄漏,指示系统的稳定性较好,相信随着科技的进步,DCS集散值低于实际,因此,造成了以上不稳定的工况。由此控制系统会更加的智能化与人性化也会更加的普及。The application of the JX-300X DCS Control System in an argon Rectification Process ofKODN-6500 Air Separation UnitZHAO Hui-minAir Separation Branch of Suzhou Steel and Iron Group Company, Suzhou Jiangsu 215151, China)Abstract: Introduce JX-300X DCS(Distributed Control System)briefly, more focus on operation flow and application ofinstrumentation and control system in in Argon rectification process; thereby to well illustrate the importance ofinstrumentation and control system in an argon rectification processKey words: JX-300X DCS(Distributed Control System); argon rectification process; instrumentation and control system(上接第61页)Analysis of Machining Center with the B Axis of Typical StructureGUO De-shan, XU Ke-hrSAIC GM Wuling Automobile Co, Ltd, Qingdao Branch Engine Plant, Shandong Qingdao 266555, ChinaAbstract: Machining center with high cutting efficiency, high processing precision, high flexibility, etc, and is widelyused in machining industry, especially the automobile engine box type parts machining production line. The B axis isone of the important parts in machining center Combined with the characteristics of B axle used on site, to conduct acomprehensive analysis on the B axis mechanical structure direct driving type; this method can be applied in otherdomestic machining center, which provides guidance for the further B shaft repairKey words machining center; b axis; mechanical structure; distributor; servo motor; thrust bearing