DCS控制系统在甲醛生产工艺中应用.doc

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化工自动化及仪表第38卷DCS控制系统在甲醛生产
工艺中地应用刘增环杨兵
(,河北邯郸056038。
工公司有限公司,山东章丘250200>
大纲将浙大中控地WebFeildJX-300XPDCS控制系统应用于甲醛生产工艺,实
,该系统自动化程度高,使用简
易,甲醇转变效率坚固,有效地降低了系统运行地人工花销和项目地保护花销.
重点词DCS数据通讯冗余CPU分别式监控系统中图分类号TP273
文件表记码B文章编号1000—3932(2018>08-0982-03甲醛是
一种重要地有机原料,,国内地
甲醛行业受建材行业需求地带动,生产势头较好,而农药,医药及其下游产品
地需求也十分盛大,
质量和生
产能力,降低成本,保证生产地坚固性和安全性,很
多化工厂家对生产地自动控制提出了更高地要求.
生产工艺流程
山东晋煤明水化工公司有限公司甲醛生产采用电解银催化剂法甲醇氧
,水洗后经过加热,到蒸
白
发器地甲醇层(约50?C>,为甲醇蒸汽所饱和并与水蒸气混杂。此后经
加热器加热至100—120?C,经阻火器和加热器进入氧化反应器,反应器
地温度一般控制在600—650°C,在催化剂地作用下,
~120°C进入汲取塔,用稀
甲醛溶液或水汲取,未被汲取地气体从塔顶排出,送到尾气锅炉燃烧,供应热量.
依照甲醛工艺流程(图1>和厂方要求,山东晋煤明水化工公司有限公司新建
地甲醛生产控制系统采用了浙江中控技术股份有限公司生产地WebFeildJX
—(I图1甲
醛生产汲取工序流程收稿日期:2018-03—10
>,数据通
讯系统,人机接口单元(操作员站OPS,项目师站ENS>把控制任务分配到现
场,
便于分别控制,降低了事故发生对整个系统造成地影响.
系统硬件设计
JX-300XP硬件包括控制站硬件,操作站硬件和网络硬件3部分(图2>.DCS控
制对象主要有反应塔压力,反应塔温度,料位探测仪,甲醇流量,
,CPU单元,
输入输出单元,通讯单元,操作站和网络零件构成.

控制站硬件包括机柜,机笼及系统供电,主控制卡(CPU>,数
据转发卡和I/O卡件I4J?其中机笼分为电源机笼和卡件机
。卡件机笼主要搁置各种卡件,一个卡件机笼有20个槽位,用来搁置两块主控制卡,两块数据转发卡和16块I/
SBUS—S2网络接口,一组电源接线端子和
16个I/
电,两路220V交流电冗余配电一,路经过UPS给系统供电,一路直接给系统供电.

操作站负责显示控制站采集地信号点,并下达操作员地命令到控制站,同时
对一些及时或历史地数据进行保存,它是DCS中不可以缺少地硬件构成部分.
操作站地硬件由工控PC机(包括计算机主机,显示器及操作员键盘等>,操作
台,打印机和操作员软件狗构成.

网络硬件包括网卡,通讯线缆以及其余网络辅助配件等,它负责控制站和操
作站之间或操作站与操作站之间不一样样设备地信息传输,并实现系统规模地
扩展.
系统软件设计
针对晋煤明水化工公司有限公司甲醛生产系统地特点,为实现甲醛生产系统
长周期安全坚固运行,对原中控版当地AdvantrolPro软件包进行了改进与升
级,在继承原版本软件功能丰富,界面友好,使用简单等特点地基础上,形成了
更为丰富地软件包,特别完满了防爆曲线监控软件.
为保证安全生产,要求使甲醇和蒸汽混杂后

地范围,则会因为反应激烈,
不可以控制而产生爆
炸,这是特别危险地情况
.为了有效督查该反应
过程混
合气体地温度情况
,并以直观地形象表示
出来,同时给出报警指示信息,以
指导生产操作人
员进行适合地操作,需要一套计算机爆炸监控曲
线软件,
完成对生产操作地监控.
防爆曲线软件系统运行于
windows2000+
种运行方式:一个是模拟运算状态。一个是实质计算状态
.模拟计算状态
可以模拟系统在模拟信号下计算地数值
,
并显示出来。实质计算可用

系统
负荷工况下地各值,系统可以从模拟计算状
态切换到实质计算状态.
监控爆炸曲线系统地要求较高
,该系统地输入有甲醇流量,蒸汽流量,补加蒸
汽流量和与这些
流量相关地温度,压力以及物质地密度等

量来计算甲醇和蒸汽二者混杂物地温


,蒸发器温度及过
热器出口温度.
在功能上,要求该系统拥有信息
报警,记录轨迹,.

依照项目要求中地测点清单,分类统计出同类信号地点数,比较卡件介绍查
出该信号种类所对应地接收卡件和每块卡件对该种类信号地最大接收留
量(即一块最多可带多少个点>,此后算出这些信号点需要地卡件数,依照卡
,已知电流信号19点,考虑往后扩展,预留备
用通道5个,共24点,选择电流信化工自动化及仪表第38卷图3防爆曲线工
作状态
号输入卡XP313,因为XP313卡是6路通道信号输入,则需4块卡件,本项目
中都采用端子板XP520,
择及卡件数量统计,本项目需要配置两个机笼,
数据转发卡设置冗余.

为了使卡件可以依照要求工作,依照卡件选择,系统规模设置及卡机排布原
则,对卡件进行地
?63,该项目中,
卡地点范围是0
15,且必定从0开始,依次设置,因此第1机笼地点是0和1,第2机笼地地点是
2和3.
及电源设置
UPS即不中断电源,主要由充电器,整流器,
,
选择了山特品牌,型号为山特AUPS-6K,配套电池用德国阳光铅酸电池.
5组态设置及及时监控完成测点统计和卡件选型工作,并对各卡件进行合
理部署后,对DCS地软件,硬件构成进行配置即组态设计,包括控制站,操作
站等硬件设备在软件中地配置,操作画面设计,流程图绘制,控制方案编写
及报告制作等.
操作人员操作台计算机地鼠标和键盘,经过软件对象列表中相关对象地调
用即可对生产系统地运行设备仪表进行查察,
功能有报警一览画面操作,系统总貌画面操作,控制分组画面操作,趋势画面操
作,流程
图画面操作,报表画面操作,数据一览画面操作以及弹出式报警操作等.
结束语
DCS控制系统已在山东晋煤明水化工公司有限公司甲醛生产线上得
,可靠,各项功能如数据采集,模拟
量控制,序次控制和联锁以及人机操作界面等功能都得以实现,保证了
,使得操作人员能方
便地控制各种参数,保证了生产工艺流程地坚固性,同时降低了操作人
员地劳动强度,提高了系统地安全性及工作效率,获取了用户地好评.
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DCSApplicationinFormaldehydeProduction
UUZeng—
(,HebeiUniversityofEn
gineering,Handan056038,China。
,Zhangqiu250200,C”
hina>
AbstractFeildJx一
?ppca.
tionprovesitssuccessinreducingmaintenanceCOStandlaborcost.
KeywordsDCS,datacommunications,redundancy,CPU,distributedmonitoringsystem