JX-300XP系統在1000噸/年乙二醇裝置中應用

廣州化工011年39卷第22期化工機械JX-300XP系統在1000噸/年乙二醇裝置中應用王衛華(安徽淮化集團,安徽淮南232038)摘要:安徽淮化1000噸/年乙二醇裝置是采用浙大中控ⅨX-300 XPDCS系統實(shí)現集散控制。系統采用先進(jìn)的軟件和硬件實(shí)現自動(dòng)化控制,采用先進(jìn)的控制算法和圖形化編程來(lái)實(shí)現復雜控制和安全聯(lián)鎖。關(guān)鍵詞:乙二醇裝置系統架構;工程組態(tài)和控制策略;圖形化編程和安全聯(lián)鎖Application of JX-300XP System in 1000 Tons/Year Ethylene Glycol UnitWAG Wei-huaAnhui Huainan Chemical Group Co, Ltd., Anhui Huainan 232038, China)Abstract: Anhui Huainan Chemical 1, 000 tons/ year ethylene glycol plant was used in SUPCON JX-300XP DCSdistributed control system implementation. System used advanced software and hardware to realize automation control, andused advanced control algorithms and graphical programming to implement complex control and safety interlockKey words: ethylene glycol plant architecture; engineering and control strategies; graphical programming and thesafety interlock; JX-300XP DCS system running debug乙二醇在國民經(jīng)濟中有著(zhù)極其重要的地位,是大宗有機化SC1,SC2是2#控制站,使用一對冗余的主控卡,一對冗余主控卡工產(chǎn)品。廣泛用于生產(chǎn)聚酯纖維、薄膜、容器瓶類(lèi)等聚酯系列產(chǎn)XP243X地址由卡件的跳線(xiàn)分別設為2,3。SC3控制柜是4#控制品和汽車(chē)防凍劑,還可用于除冰劑、表面涂料、表面活性劑、增塑站,也是使用一對冗余的主控卡,一對冗余主控卡XP243X地址劑、不飽和聚酯樹(shù)脂以及合成乙二醇醚、乙二醛、乙二酸等化工由卡件的跳線(xiàn)分別設為4,5。另外兩個(gè)輔助柜AC1,AC2是繼電產(chǎn)品的原料,雖然乙二醇產(chǎn)品用途極廣,但國內乙二醇的產(chǎn)量一器和安全柵機柜,將現場(chǎng)的信號通過(guò)安全柵隔離和轉換,保護卡直無(wú)法滿(mǎn)足國內市場(chǎng)的強勁需求,乙二醇自給率不足50%,有相件安全,繼電器用于將DO卡件輸出的開(kāi)關(guān)量信號通過(guò)繼電器控當大的部分需要進(jìn)口,易受?chē)H市場(chǎng)供求關(guān)系的影響。因此,發(fā)制現場(chǎng)的泵等設備的開(kāi)?？刂?。一個(gè)標準的機柜可以安裝4個(gè)展和技術(shù)改造乙二醇工藝設計對我國經(jīng)濟發(fā)展有著(zhù)重要的意LO機籠,當需要更多的機籠安裝卡件時(shí),就必須加擴展柜。SC2義。該技術(shù)具有世界共同發(fā)展趨向的節能性,是生產(chǎn)乙二醇工就是SCl的擴展柜,2#控制站共安裝了6個(gè)機籠。4#控制站安藝的重大突破。裝了4個(gè)機籠。在一個(gè)O機籠中共有20個(gè)槽位,槽位的分布JX300-XP控制系統是浙江中控技術(shù)有限公司 SUPCON情況是主控卡/電源指示卡+數據轉發(fā)卡+LO卡件。主控卡WebField系列控制系統之一。它吸收了近年來(lái)快速發(fā)展的通信XP243X主要功能是L/O處理,控制運算,上下網(wǎng)絡(luò )通訊和診斷技術(shù),微電子技術(shù),充分應用了最新信號處理技術(shù)高速網(wǎng)絡(luò )通最多可驅動(dòng)8個(gè)LO機籠;可以控制192個(gè)控制回路,有后備鋰信技術(shù),可靠的軟件平臺和軟件設計技術(shù)以及現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),采電池在停電時(shí)還能保存數據,通過(guò)跳線(xiàn)可以設置主控卡的硬件用了高性能的微處理器和成熟的先進(jìn)控制算法,全面提升了系地址,地址范圍是2至127。通過(guò)主控卡的面板指示燈可以顯示統的功能和性能。同時(shí),它實(shí)現了多種總線(xiàn)兼容和異構系統綜主控卡的工作狀態(tài)。數據轉發(fā)卡XP2連接主控卡和0卡合集成,各種國內外DCS,PLC及現場(chǎng)智能設備都可以接入到件,并管理本機籠卡件,地址范圍是0至15,通過(guò)跳線(xiàn)可以設置JX30-XP控制系統中使其成為一個(gè)全數字化結構靈活,功數據轉發(fā)卡的硬件地址。主控卡和數據轉發(fā)卡都是冗余配置以能完善的開(kāi)放式集散系統,能適應更廣泛更復雜的應用要求。保證系統穩定運行。在本乙二醇裝置中配置的v0卡件主要有1乙二醇裝置系統架構電流信號輸入卡XP313,熱電阻輸入卡XP316,模擬量輸出卡XP322,開(kāi)關(guān)量輸出卡XP562,開(kāi)關(guān)量輸入卡XP363,電壓信號輸上海浦景化工技術(shù)有限公司設計安徽淮化1000噸/年乙入卡XP314醇裝置,采用浙大中控]X-300 XP DCS系統實(shí)現集散控制。JX乙二醇裝置操作節點(diǎn)由一個(gè)工程師站和三個(gè)操作員站組300 XP DCS系統整體架構是由控制節點(diǎn)(控制節點(diǎn)是控制站,成,用來(lái)完成現場(chǎng)監控和操作,以及工程師組態(tài)和下裝。操作站通信接口等的總稱(chēng)),操作節點(diǎn)(操作節點(diǎn)是工程師站,操作員由PC機或工控機作為操作平臺,有操作員鍵盤(pán)和操作站,裝有站,服務(wù)器站,數據管理站等的統稱(chēng))及通信網(wǎng)絡(luò )(管理信息網(wǎng), Windows XP操作系統,安裝 Advan Tr-Pφω實(shí)時(shí)監控軟件。工過(guò)程信息網(wǎng),過(guò)程控制網(wǎng),LO總線(xiàn))等構成。程師站還另外裝有組態(tài)軟件包。乙二醇裝置控制節點(diǎn)由SC1,SC2,SC3三個(gè)控制機柜和乙二醇裝置的通信網(wǎng)絡(luò )。過(guò)程控制網(wǎng)( SCNET錯誤!未找2011年39卷第22期廣州化工SwitchB分別連接兩個(gè)冗余的過(guò)程控制網(wǎng),以實(shí)現控制站和操作柜的第一機籠,數據轉發(fā)卡設置【0】SC1-1表示第一機柜的第站通信和監控。每個(gè)控制站有兩個(gè)冗余的主控卡,每個(gè)主控卡一機籠的數據轉發(fā)卡,是一對冗余的數據轉發(fā)卡,其硬件地址跳有兩個(gè)冗余網(wǎng)絡(luò )接口通過(guò)水晶頭分別連接交換機 SwitchA和線(xiàn)為00;在這個(gè)機籠中共16塊XP313(1)6路電流信號輸入卡SwitchB。這樣就構成了過(guò)程控制網(wǎng)( SCNET錯誤!未找到引用LO卡件,可跳線(xiàn)為冗余。在每個(gè)卡件中又組態(tài)LO信號點(diǎn)設源。)。在控制站內部的LO總線(xiàn),稱(chēng)為SBUS網(wǎng)。置,可以進(jìn)行參數,趨勢,報警以及現場(chǎng)配電等設置。通過(guò)組態(tài)乙二醇裝置采用雙路供電,一路市電,一路UPS供電,保證LO信號點(diǎn)設置就把現場(chǎng)測點(diǎn)組態(tài),當系統運行監控軟件后,這當市電出現故障時(shí),UPS供電及時(shí)切換,保證生產(chǎn)平穩安全運些現場(chǎng)測點(diǎn)值就顯示在流程圖中,供操作員監控和控制了。乙二醇裝置組態(tài)中自定義變量是為了系統控制的需要組態(tài)乙二醇裝置采用一點(diǎn)單獨接地,接地電阻小于4g,接地極的一些內部變量,這些自定義變量可以定義布爾量,作為流程圖與其它接地極相距10m以上,與避雷接地體相距20m以上。系上的一個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕;BPXV001為XV0氧氣切斷閥的聯(lián)鎖旁統接地分為工作接地和保護接地,分別由連接控制站的工作接路開(kāi)關(guān),為0時(shí),聯(lián)鎖投入,為1時(shí),聯(lián)鎖解除。當聯(lián)鎖解除時(shí),現地分干線(xiàn)16mm2和連接控制站的保護接地分干線(xiàn)16mm2以及場(chǎng)A02(E105出口氧含量分析)為高高報警時(shí),聯(lián)鎖不起作連接操作員站的保護接地分干線(xiàn)16mm2分別匯集到工作接地用,即Xv1001氧氣切斷閥不動(dòng)作,不進(jìn)行聯(lián)鎖保護。這種情況銅板和保護接地銅板,最終匯總到接地總干線(xiàn)?？稍贏(yíng)I002(E105出口氧含量分析)儀表出現故障檢修時(shí)旁路,不影響生產(chǎn)正常運行。而聯(lián)鎖保護這可以保護設備人身安全2乙二醇裝置工程組態(tài)和控制策略使系統安全停車(chē)。聯(lián)鎖保護不宜過(guò)多,否則系統可能因聯(lián)鎖太乙二醇裝置使用 Advan'trol-Pm265系統軟件包,它的基多不能平穩長(cháng)周期運行。也可以定義定義兩字節半浮點(diǎn)變量作本功能為:說(shuō)明控制系統的硬件配置操作站標準畫(huà)面的生成,為流程圖上的設定值在本裝置中就有A00H氧含量聯(lián)鎖值提供工程設計相關(guān)組件的接口以及配置信息的編譯,下載,發(fā)設定;也可定義四字節的浮點(diǎn)變量,在本裝置中就定義DP029布。組態(tài)的基本過(guò)程為:主控卡設置,操作站設置,最后組態(tài)完203塔壓差浮點(diǎn)值通過(guò)內部計算后顯示在流程圖上畢后在工程師站編譯,下載,發(fā)布,下裝到主控卡中。組態(tài)結束乙二醇裝置組態(tài)中自定義回路的組態(tài)需填上回路名稱(chēng),回后,生成的組態(tài)文件夾有: Control圖形化組態(tài),Flow流程圖,Run路數等信息,然后在圖形化編程中單回用FBD語(yǔ)言中的功能塊運行信息和編譯信息組態(tài)成路,在每個(gè)單回路中可以對PV,SV,MV,AM進(jìn)行組態(tài)設在乙二醇裝置中,首先是主控卡設置,SC1,SC2是2#控制置。在圖形化編程中用FBD語(yǔ)言中的功能塊組態(tài)成單回路時(shí),站,用一對冗余的主控卡,硬件地址跳線(xiàn)為2,3。所以2#控制站只要把回路相關(guān)值連接到功能塊的相關(guān)引腳就可以實(shí)現單回路硬件地址跳線(xiàn)為2主控卡的P地址設為A網(wǎng)128.128.1.2和B調節控制現場(chǎng)設備了。網(wǎng)128.128.2.2;硬件地址跳線(xiàn)為3主控卡的P地址設為A網(wǎng)乙二醇裝置組態(tài)中設置一個(gè)工程師站ES130和三個(gè)操作員128.128.1.3和B網(wǎng)128.128.2.3。SC3控制柜是4#控制站站0S131,OS132,oS133。在這套系統中只設置一個(gè)工程師操作一對冗余的主控卡,硬件地址跳線(xiàn)為4,5。所以4#控制站硬件地小組,在工程師操作小組中組態(tài)了總貌畫(huà)面,趨勢畫(huà)面,分組畫(huà)址跳線(xiàn)為4主控卡的P地址設為A網(wǎng)128.128.1.4和B網(wǎng)面,一覽畫(huà)面流程圖和自定義鍵。這些組態(tài)都是為了監控的需128.128.24;硬件地址跳線(xiàn)為5主控卡的P地址設為A網(wǎng)128要,可以查看需要看的重要的測點(diǎn)的趨勢,可以分組控制,自定128.1.5和B網(wǎng)128,1282.5。工程師站雙網(wǎng)卡組態(tài)為ES130的義鍵是為了操作員操作方便快捷IP地址設為A網(wǎng)128.128.1.130和B網(wǎng)1281282130,同理組3乙二醇裝置自定義控制方案一圖形化編程態(tài)操作員站OS131,Os132,OS133。SC1,SC2是2#控制站的兩個(gè)機柜,組態(tài)SCl-1表示SCl機柜的第一個(gè)機籠,這個(gè)機籠中組SUPCON開(kāi)發(fā)了功能強大的圖形化編程軟件( SCControl),態(tài)了16塊XP313(1)6路電流信號輸入卡。然后是LO設置,包圖形化編程軟件包括四種:梯形圖(LD),功能塊圖(FBD),順控括數據轉發(fā)卡設置,LO卡件設置,O信號點(diǎn)設置,報警趨勢設圖(SFC),ST語(yǔ)言。置和常規回路設置。主控卡【2】SCl-1表示2#控制站的第一機DAT-TO - SFLOAT SwNE2D01.PV.AT TO YLOATF11003A PV實(shí)際比值AT TO FLOATLFLOATF12001Pv圖1比值調節控制廣州化工2011年39卷第22期3.1比值調節控制部百分數值作為BSCX氧氣單回路調節的外給定,SW_02C0表以氧氣與一氧化碳比值回路功能塊圖(FBD)為例:上面第氧氣比值回路投入還是切除,由BSCx的引腳SwsⅤ接入內外一段落是按給定比值BZ02CO0實(shí)現F100A的自動(dòng)調節控制。給定開(kāi)關(guān)W02C0為】時(shí)為外給定即氧氣比值回路投人。然F2PV一氧化碳的測量值首先將半浮點(diǎn)數轉換為浮點(diǎn)數以后就可以通過(guò)氧氣與一氧化碳比值自動(dòng)調節FV00完成控制擴大數值范圍(浮點(diǎn)數最大范圍是四字節二進(jìn)制數)乘以量程第二段落功能塊圖(FBD)是H1003A.P和F20.PV的實(shí)際200轉換為工程實(shí)際數值,再乘以B02CO(其表示設定的氧氣比值B02C1,顯示在流程圖上供操作員監控。與一氧化碳比值)轉換為氧氣工程值,再除以50轉換為系統內3.2K301機組聯(lián)鎖控制3K3gW進(jìn)圖2K301機組聯(lián)鎖控制第一段落這是一個(gè)K301機組聯(lián)鎖控制。當三個(gè)比較大小加熱器的功能;也可以通過(guò)MS_K30R這個(gè)手動(dòng)按鈕實(shí)現停功能塊設定當P12.PV<0.375,PI14.PV>0.7125,PI3112.K301加熱器的功能。PV>0.25其中一個(gè)滿(mǎn)足時(shí),在BPK307旁路開(kāi)關(guān)為ON時(shí),聯(lián)第三段落實(shí)現K301加熱器的聯(lián)鎖開(kāi)控制。鎖投入,為OFF時(shí)聯(lián)鎖解除,可以避免旁路三個(gè)機組跳車(chē)條件,3.3分程控制然后和MHS_K301手動(dòng)停車(chē)信號接入到或門(mén),MHS_K301手動(dòng)下圖是PC_500實(shí)現分程控制分別控制ZV500A和停車(chē)信號通過(guò)功能塊TP實(shí)現延時(shí)5秒自復位開(kāi)關(guān)作用?；蜷T(mén)zV502B,分程控制點(diǎn)為50%。P500.PV測量值輸入單回路調兩個(gè)中滿(mǎn)足一個(gè)即送1到RS觸發(fā)器功能塊的復位端實(shí)現K01節器引腳,當輸出P0MV小于50%時(shí),通過(guò)選擇模塊選擇H2循環(huán)機停車(chē)。1S4送到功能塊TP實(shí)現延時(shí)5秒自復位開(kāi)關(guān)作控制ZV5O2A,而下面選擇模塊不被選擇,即不控制V0B用,使H_K3o置1,保證K01H2循環(huán)機可以重新再次開(kāi)車(chē)。其中P5002.MV乘以2再被1減即實(shí)現百分比輸出信號給調節第二段落實(shí)現K301加熱器的聯(lián)鎖關(guān)控制。當T31120.125時(shí),在旁路開(kāi)關(guān)BPK304投入為1時(shí),可以實(shí)現停K301閥控制ZV5002A動(dòng)作。ESTDL STLOAT5002A分程控制,分程點(diǎn)50%圖3分程控制控制ZV5002B閥的原理相同。以上是一些比較復雜的圖形化編程,其它簡(jiǎn)單的圖形化編程不再贅述。下轉第92頁(yè)92廣州化工2011年39卷第22期的產(chǎn)品分布的同時(shí)降低生焦。急冷水線(xiàn),停掉急冷水泵,節約電耗45kWH(6)根據干氣中H2CH4比的情況,隨時(shí)調整金屬鈍化劑注3.2降低三劑消耗入量,同時(shí)更換不同的鈍化劑型號以達到最佳的鈍化效果,減少在催化裝置的正常生產(chǎn)中,三劑的消耗也是能耗的重要污染焦。部分。海南煉化重油催化裂化裝置在保證產(chǎn)品收率的情況下,2.2提高煙氣系統能量回收率力求以較小的三劑耗量取得最佳的產(chǎn)品收益,達到了節能降耗目前困擾煙氣能量回收系統的關(guān)鍵是煙機隨著(zhù)裝置的運的目的行,運行工況逐漸變差、煙機逐漸下降。在停機檢修前,在保證(1)降低裂化催化劑單耗降低能耗。通過(guò)實(shí)際操作的摸索煙機操作水平的同時(shí),通過(guò)注意以下問(wèn)題來(lái)保證煙機的平穩運優(yōu)化,鎖定了一個(gè)最佳的平衡劑活性,裂化催化劑單耗設計為行1.5kg/t,通過(guò)不斷的優(yōu)化操作,催化劑單耗由2008年的1.2kg/t(1)注意輔助設備上的問(wèn)題,如油站、閥門(mén)及控制系統等的降低到目前的0.9kg/t問(wèn)題。(2)優(yōu)選鈍化劑降低能耗。重油催化裂化裝置原料雖然經(jīng)(2)控制煙機入口催化劑濃度和粒度,減少一次和二次磨過(guò)加氫處理但重金屬含量仍然較高,經(jīng)常超工藝指標,為了鈍化原料的重金屬,降低催化劑中毒,優(yōu)選鈍化劑,通過(guò)試用多種(3)控制好輪盤(pán)冷卻蒸汽的品質(zhì)。鈍化劑,選擇XS-DH603活性劑,有效減少催化劑中毒,維持催(4)保持較高的再生壓力以保證煙機的入口壓力化劑活性。23對余熱爐吹灰系統進(jìn)行改造3.3優(yōu)化分餾、吸收穩定操作,降低能耗針對余熱鍋爐內管束積灰嚴重造成余鍋排煙溫度過(guò)高的問(wèn)(1)分餾塔在保證塔頂溫度的情況下,盡量少打冷回流甚至題,通過(guò)借鑒其它廠(chǎng)的吹灰經(jīng)驗,在2009年5月對余熱爐的吹灰不打冷回流,以降低塔頂冷卻負荷,通過(guò)優(yōu)化分餾塔操作減少循環(huán)系統進(jìn)行改造。在保持原有吹灰系統保持正常吹灰的情況下,水用量3000U/h;停掉柴油汽提塔蒸汽,減少蒸汽消耗4Uh;采取再由催化廢劑罐底接線(xiàn)分別到兩臺余熱爐入口水封罐底,通過(guò)管線(xiàn)吹掃凈后停掉重油管線(xiàn)伴熱,減少蒸氣消耗2.3Uh;輸送風(fēng)將廢催化劑送入爐膛,并隨余熱爐煙氣進(jìn)入煙囪,利用催(2)吸收穩定系統采取降壓操作,降低了氣壓機功耗,減少化再生器卸出的廢催化劑沖刷余熱爐爐管,將爐管上所積的灰了汽輪機3.5MPa蒸汽的耗量;于此同時(shí)降低了各塔塔底重沸沖刷掉。器的熱負荷和塔頂的冷卻負荷,使各塔的能耗下降明顯。吹灰系統改造后,在首次使用時(shí)就取得了良好的效果,A爐排煙溫度從272.3℃下降到213℃,B爐排煙溫度從266℃下降4結語(yǔ)到207℃,余鍋效率顯著(zhù)上升(上升3.205%)。經(jīng)過(guò)這次改造,全面考慮綜合用能過(guò)程和全面優(yōu)化才是重油催化裂化節能避免了余熱爐的停爐檢修保證了余熱爐的長(cháng)周期運行,避免了降耗的根本。重油催化裂化的用能過(guò)程具有用能能級高、輸入因為要停爐檢修所帶來(lái)的巨大損失,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。能多、余熱資源多等特點(diǎn),因此從重油催化裂化的用能過(guò)程的系3催化裝置的其它節能措施統(如反再、分餾、穩定)角度進(jìn)行過(guò)程最優(yōu)化。從重油催化裂化能量“一高一低”即高溫的煙氣與油品能量以及低溫余熱的利用3.1降低電耗量來(lái)考慮,能量逐級利用,這樣更有利于降低催化裝置的能耗,進(jìn)催化裂化裝置有部分機泵存在“大馬拉小車(chē)”的現象,其無(wú)步挖據潛力降低能耗提高經(jīng)濟效益效動(dòng)力損失較大,降低電耗主要通過(guò)以下途徑4。(1)搞好機泵節能。搞好機泵節能,主要通過(guò)開(kāi)好現有的參考文獻變頻泵,以變頻泵作為主泵長(cháng)期運行,做到發(fā)現問(wèn)題及時(shí)整改[1]龔望欣燕化三催化車(chē)間節能過(guò)程分析與舉措.石油和化工節能,2005(3):16-20同時(shí)做好個(gè)別“大馬拉小車(chē)”機泵的變頻改造,以達到節電降耗[2]侯玉寶,劉靜翔,趙華,等重油催化裂化裝置的用能分析及節能措的效果5。施[J]煉油技術(shù)與工程,2005,35(3):21-24.(2)加強空冷器維護和管理工作。對空冷設備要加強維3]曹漢呂,郝希仁,張韓等催化裂化工藝計算與技術(shù)分析[M].北護管理,及時(shí)發(fā)現和處理風(fēng)機皮帶脫落、斷裂等問(wèn)題,并根據氣京:石油工業(yè)出版社,2000:502-533溫變化及時(shí)調整風(fēng)機啟動(dòng)數量。4]童三和重油催化裂化裝置能耗分析與節能措施[].江西能源(3)通過(guò)動(dòng)改流程停掉個(gè)別機泵,達到節能目的。催化穩2004(4):35-38定汽油甩掉汽油脫硫醇原料罐及汽油進(jìn)料泵,直接自壓進(jìn)入汽5]馬伯文催化裂化裝置技術(shù)問(wèn)答(第二版)M].中國石化出版社油脫硫醇裝置,節約電耗90KWH;含硫氨污水泵出口加線(xiàn)跨到2003:494-4784444(上接第86頁(yè))的安全生產(chǎn)。操作界面友好,功能強大。我也在乙二醇裝置的4結論安裝和調試中學(xué)習到許多知識,更深的理解JX300-XP控制系通過(guò)X300-XP控制系統在乙二醇裝置實(shí)踐運行,證明統,提高了自已的業(yè)務(wù)水平。JX300-XP控制系統運行可靠,安全,完全可以勝任乙二醇裝置