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CENTUM-CS3000在80万吨年催化裂化装置中的应用摘要:本文根据催化裂化装置的特点和工艺要求,选用日本横河电机新一代的生产综合控制系统CENTUM-CS3000作为装置的控制系统,并对系统配置进行了简单的介绍。
该系统实现了对生产过程的自动控制,保证了生产过程的平稳控制。
关键词:CENTUM CS 3000,DCS随着计算机信息技术的发展、外界环境和市场需求的变化,实现生产过程的自动控制是炼化企业提高经济效益,提高市场竞争力的重要途径和措施。
为提高市场竞争力,永坪炼油厂新建了一套80万吨/年催化裂化装置。
该装置由洛阳设计院设计,两器采用同轴布置,装置公称能力80×104t/a,设计点加工量为100×104t/a。
该装置以生产高辛烷值、低烯烃含量汽油组分及液化石油气为主,同时兼顾轻柴油收率。
本装置由反应一再生、分馏、吸收稳定(含气压机)、主风机—烟机系统、余热锅炉、余热回收站组成。
该套装置工艺流程复杂,牵涉的设备较多,各工艺变量间又相互关联。
工艺设备规模较大,且作为被控对象,控制的难度较大。
因此,对该套装置采用传统的单元仪表进行控制,已较难达到预期的控制品质和节能目标,也不能适应新时期对控制系统有较好控制质量、高安全可靠性和采用先进控制策略等要求。
CENTUM CS3000是日本横河电子公司开发的一种较新型的集散控制系统,它将DCS的性能与PC完美结合,具用Windows 2000操作系统的开放性和友好的人机界面,在PC机上实现全部集散控制系统的功能,属于新一代开放型网络控制系统。
它采用了最新的“Open Network Technologies”,并经现场证明是具有高可靠性。
CS3000具有灵活的架构,可以构建大规模以及小规模的系统。
一直在过程自动化保持领先地位的横河电机立足于多年来的积累的过程控制业绩和技术诀窍,并最大限度地综合利用这些业绩和诀窍,推出了该控制系统。
同时,本系统采用了本公司的产品即CENTUM CS中备受好评的先进、高度灵活的控制功能和控制总线(Ｖ网)技术,所以该系统是继承并发展了CENTUM CS3000的高性能、高可靠性的控制系统。
CS3000 系统应用软件操作说明书总目录一、前言-------------------------------------------------------------------------- -3-二、流程图画面总目录 ---------------------------------------------------------- -4-三、软件操作说明 --------------------------------------------------------------- -14-1、画面操作 ----------------------------------------------------------------- -14-1-1 总貌画面 ---------------------------------------------------------- -14-1-2 流程图画面 ------------------------------------------------------- -14-1-3 控制分组画面 ---------------------------------------------------- -15-2、仪表操作 ----------------------------------------------------------------- -16-2-1 开关仪表面板 ---------------------------------------------------- -16-2-2 调节仪表面板 ---------------------------------------------------- -173、报表操作 ----------------------------------------------------------------- -17-四、系统操作说明 --------------------------------------------------------------- -18-1、人机接口 ---------------------------------------------------------------- -18-1-1 人机接口功能 ----------------------------------------------------- -18-1-2 窗口类型 ----------------------------------------------------------- -181-3 窗口操作 ----------------------------------------------------------- -19-1-4 典型的操作监视窗口 -------------------------------------------- -192、系统基本维护 ---------------------------------------------------------- -30-2-1 系统维护窗口 ------------------------------------------------------ -30-2-2 过程报告书 --------------------------------------------------------- -332-3 历史报告书 --------------------------------------------------------- -33-3、操作员键盘---------------------------------------------------------------- -34-五、后记------------------------------------------------------------------------------ -35-前言神马特品工业丝计算机分散控制系统采用横河西仪有限公司提供的CENTUM-CS3000 控制系统。
Centum-CS 控制系统在聚酯装置上的应用2011-1-30 11:09:00 来源：作者：摘要： 介绍了横河公司的 Centum-CS3000 控制系统在年产 20 万吨聚酯装置中的应用， 摘要： 并列举一些典型控制回路以探讨该控制系统的用法。
关键词： 关键词：组态；聚酯装置；Centum-CS3000 控制系统 1 前言某 20 万吨/年聚酯装置于 2007 年七月下旬顺利开车投产，整套装置共有 80 余个控制 回路，90 余个测量回路，180 余个报警联锁回路，I/O 点数近 900 点。
该生产装置的 自动控制系统采用日本横河的 Centum-CS3000 分散型控制系统，从组态工作至系统 投用，表现出良好的性能，既提高了组态工作的效率，又很好的完成了工艺流程控制 的要求。
本文即对此控制系统在 PET 装置上应用的硬件配置及典型控制回路的组态 进行介绍。
2 系统构成Centum 系统是日本横河公司于 1975 年推出的世界上第一套分散型控制系统，自 Centum 系统问世以来，就以其可靠性高、技术先进、功能强大、使用方便等特点而 深受世界各地用户的信赖。
本装置应用的 CS3000 就是 CS 系列中最新的产品。
Centum-CS3000 是一个功能齐全的控制系统，综合了各种控制、管理、自动化以及实 时控制数据和其它信息数据； 其组态方便简单； 模块采用表面安装技术， 可带电插拔， 并且具有 1500VAC/分抗击性能，系统接地电阻 100 欧姆等多项高可靠性尖端技术， 使系统具有极高的抗干扰和耐环境等特点，非常适用于石油、化工行业的运行环境。
Centum-CS3000 控制系统在聚酯（PET）装置上应用的配置情况如图 1。
图 1 Centum-CS3000 控制系统在聚酯装置应用配置图 （1）FCS 控制站：用于过程 I/O 信号输入输出及处理，完成连续的模拟量控制、逻 辑/顺序控制及各种复杂运算等实时功能。
Centum-CS 控制系统在聚酯装置上的应用2011-1-30 11:09:00 来源：作者：摘要： 介绍了横河公司的 Centum-CS3000 控制系统在年产 20 万吨聚酯装置中的应用， 摘要： 并列举一些典型控制回路以探讨该控制系统的用法。
关键词： 关键词：组态；聚酯装置；Centum-CS3000 控制系统 1 前言某 20 万吨/年聚酯装置于 2007 年七月下旬顺利开车投产，整套装置共有 80 余个控制 回路，90 余个测量回路，180 余个报警联锁回路，I/O 点数近 900 点。
该生产装置的 自动控制系统采用日本横河的 Centum-CS3000 分散型控制系统，从组态工作至系统 投用，表现出良好的性能，既提高了组态工作的效率，又很好的完成了工艺流程控制 的要求。
本文即对此控制系统在 PET 装置上应用的硬件配置及典型控制回路的组态 进行介绍。
2 系统构成Centum 系统是日本横河公司于 1975 年推出的世界上第一套分散型控制系统，自 Centum 系统问世以来，就以其可靠性高、技术先进、功能强大、使用方便等特点而 深受世界各地用户的信赖。
本装置应用的 CS3000 就是 CS 系列中最新的产品。
Centum-CS3000 是一个功能齐全的控制系统，综合了各种控制、管理、自动化以及实 时控制数据和其它信息数据； 其组态方便简单； 模块采用表面安装技术， 可带电插拔， 并且具有 1500VAC/分抗击性能，系统接地电阻 100 欧姆等多项高可靠性尖端技术， 使系统具有极高的抗干扰和耐环境等特点，非常适用于石油、化工行业的运行环境。
Centum-CS3000 控制系统在聚酯（PET）装置上应用的配置情况如图 1。
图 1 Centum-CS3000 控制系统在聚酯装置应用配置图 （1）FCS 控制站：用于过程 I/O 信号输入输出及处理，完成连续的模拟量控制、逻 辑/顺序控制及各种复杂运算等实时功能。
为进一步保证工厂运行安全可靠，横河独 家采用了可靠性极高的 4CPU 的“Pair&Spare”、“Fail Safe”结构设计，实现完全的容错 冗余。
（2） HIS 工程师站： 采用中文版 Windows XP 作为操作系统的通用 PC 机， 安装组态、 测试软件包，可进行工程组态和系统维护、软件测试、 FCS 仿真。
当装置投用后， 可以切换工程师站为操作员站来使用，实现对过程数据、设备状态和控制系统的在线 监视和操作。
（3）HIS 操作员站：硬件配置与工程师站相同，仅软件配置不同。
（4）通信网络：系统采用两层网络结构，上层网 /IP 是人机接口与过程控制站 通信的监视网络，采用遵循 IEEEE802.4 工业标准协议的冗余实时控制网，通讯速率 高达 1Gbps；下层网为 I/O 网，连接着控制器与 I/O 卡件，采用与监视网络相同的网 络。
3 装置典型控制回路组态3.1 第一酯化反应器 12-R01 回流乙二醇（EG）摩尔比控制 第一酯化反应器中通过一定的摩尔比（EG/PTA）发生酯化反应，而为了减少新鲜 EG 的消耗量，通常采用加入乙二醇分离塔回收的 EG 以达到这个目的，加入的 EG 流量 与第一酯化反应器入口浆料流量成一定的比例加入，构成比值控制回路，其流程如图 2 所示。
图 2 浆料配置罐与第一酯化反应工艺管道及仪表流程图CS3000 系统提供了比率功能块（RATIO），可通过它实现比值控制，组态构成如图 3 所示。
图 3 第一酯化反应回流乙二醇流量比值控制组态 组态中使用了变量输入监视功能块（PVI）、常规 PID 控制功能块（PID），实现基 本的模拟量监视及控制功能，这两个功能块也是使用较多的功能块。
此外还用到了比 率功能块（RATIO）和计算功能块（CALCU）等。
组态中 FF12002 计算实际的回流 比，YK12002 用于设定回流比。
SUM11023 用于 FI11023 累计量的计算，这里需要 说明的是在 CS3000 系统中，PVI、PID 等功能块具有累计功能，具体实现是通过在 组态中把“Totalizer”一项中时间一项设置为“Hour”， 而此处根据工艺要求， 只在 12-R01 进料时累积，回流状态时不累积，所以在组态时通过计算功能块实现了这项功能，具 体做法是在 CALCU 功能块中编程，当 12-R01 进料状态（即 XV12010.PV=1）时，其 结果（CPV）等于 FI11023 的累计量，而当 12-R01 进料状态（即 XV12010.PV=0） 时，使 FI11023 的累计值（SUM）等于 SUM11023 的结果（CPV）的值，SUM11023 编程如下： PROGRAMIF （XV12010.PV>0） THEN CPV=FI11023.SUM END IF IF （XV12010.PV<1） THEN FI11023.SUM=CPV END IF END 3.2 第一酯化反应器 12-R01 液位与浆料泵 11-P01.1/2 转速串级控制 如图 2 流程所示，第一酯化反应器 12-R01 设置了两台液位变送器（LT-12009、 LT-12019），正常生产时可供液位控制选择之用。
液位与浆料泵转速之和控制功能块 SIC11022 构成串级回路，SIC11022 的输入值 SF11022 为转速和，输出再分别与两台 浆料泵的各自速度控制功能块作串级设定，从而达到液位与转速的优化控制，组态构 成如图 4 所示图 4 第一酯化反应器液位与浆料泵转速串级控制组态 组态中除 3.1 所述的常规 PID 控制功能块（PID）和计算功能块（CALCU）等，还使 用了选择功能块（SS-H），装置投运后，操作人员可通过修改其 SW 值进而选择用于 回路控制的液位变送器；此外还使用了串级控制信号分布功能块（FOUT），用以把 SIC11022 的输出信号分别给两台浆料泵各自转速控制作设定。
装置投产后，实践证 明此复杂控制回路运行平稳可靠，实现了工艺操作的要求。
3.3 终缩聚反应器液位与熔体出料泵转速、时产量设定、日产量设定选择控制图 5 终缩聚反应器液位与熔体出料泵转速、时产量设定、 日产量设定选择控制组态 组态构成如图 5，此回路初期组态类似于 3.2 所述的液位与转速串级控制，然而笔者 在现场时，在与操作人员的交谈中得知，由于不同人员的操作习惯，他们希望这个回 路可以有多种选择，熔体泵转速和控制功能块 SIC16009 的主回路设定除原设计的液 位控制外，还可在时产量设定和日产量设定之间进行选择。
由于熔体出料泵是两台容 积泵，可根据其转速容易的转化为流量，于是在组态中通过几个计算功能块分别实现 转速与流量之间的转换。
由于不同转速下出料泵的泵效会有所不同，组态中使用了数 据输入功能块（DSET）用以输入泵效，以及产量设定 FY16HOUT、FY16DOUT，操 作人员根据实际的运转数据可总结出不同转速下的泵效， 把泵效使用在转速与流量之 间的转换上，更加精确了这个过程。
装置投产一段时间后，根据操作人员的反映，通 过装置开车过程已经总结了对应不同产量的泵效值，在随后的生产中，此回路更加方 便了操作人员的操作，尤其是装置提产降产过程，更加体现了出料泵转速控制的灵活 性及精确性。
4 装置逻辑联锁组态在 Centum-CS3000 控制系统中，为用户提供了两种逻辑联锁的组态方式，分别是顺 控表方式（ST16）和逻辑图方式（LC64）。
笔者结合聚酯装置的逻辑联锁特点，并考虑到便于系统维护人员的维护，所有的逻辑联锁均采用了顺控表的方式完成，下面 以第一酯化反应器 12-R01 进料回流联锁为例予以说明。
逻辑联锁如图 6 所示，当发生如下任一情况时，12-R01 浆料入口三通阀处于回流状 态：（1）当两台浆料泵 11-P01.1/2 均停止；（2）12-R01 两台液位变送器任一台发生 液位高高报警（LAHH-12009、LAHH-12019）；（3）12-R01 气相出口管线压力高高 报警（PAHH-12013）；（4）工艺塔塔釜压力高高报警（PAHH-13063）。
图 6 第一酯化反应器进料回流联锁 顺控表组态如表 1，当此顺控表功能块投运后设置为自动状态（AUT）时，即可实现 上述功能。
表 1 第一酯化反应器 12-R01 回流逻辑联锁组态5结论Centum-CS3000 控制系统在聚酯装置中的应用，充分体现了其优越的性能，自装置开 车至今，运行稳定可靠，为该公司带来了较好的经济效益。
CS 一 3000 DCS 在 ABS 装置控制系统上的应用2011-2-16 8:30:00 来源：作者：摘 要：针对 ABS 装置顺序控制系统的工艺及控制要求，采用横河 CS 一 3000 DCS 控制，实现了 ABS 装置的集散控制，满足了装置大规模生产的过程控制、检测、优 化和管理的需要，具备完成的过程控制功能，数据采集和监视功能。
关键词：ABS 装置；集散控制系统；顺控表；应用 1 装置概述 大庆年产 5 万吨 ABS 装置，1997 年 9 月年年底开工投产装置生产采用韩国味元 公司的专利技术，2005 年底改扩建为年产 ABS 产品 10 万吨，该装置采用乳液接枝 聚合工艺，该工艺是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯为主要原料的三元共聚工艺过程；该 工艺过程包括以下四个过程：首先是采用乳液聚合工艺的 PB 聚合反应，然后是采用 乳液接枝聚合丁艺的 ABS 接枝反应，之后，ABS 接枝聚合物通过凝聚、脱水、干燥 制得 ABS 接枝粉料， 最后是该粉料与 SAN 粒料和各种添加剂进行均匀掺混用以生产 ABS 的最终产品。
2 控制系统的系统结构及硬件配置 2．1 系统结构 针对改扩建后的工艺及设备控制要求，采用横河 CS 一 3000 系统。
在 DCS 控制 系统中由 2 套控制站来完成 I／O 处理，数字通讯，数据采集，模拟控制和顺序控制； l 套工程师站用于系统工程目的，如控制回路组态，画面生成，报表生成等，以及过 程趋势和参数整定等；8 台操作站使操作员可以在正常和异常情况下对本站各设备进 行控制，并可监视全线各站的操作数据和状态，也可以对操作站进行组态（见图 1）。
图 1 系统结构图 2．2 硬件配置 2．2．1 过程接口 2．2．1．1 过程 I／O 卡件。
接口硬件包括接线端子，输入／输出（I／O）卡件和连 接电缆等，I／O 卡件相关设备安装在机柜室内的各独立机柜中，且符合有关国际制 造标准。
I／O 卡件具备识别现场接线断路并发出报警的功能；输出信号卡在设备故 障时能保持输出不变或达到预先设置的安全输出值；用于热电偶温度检测的 I／O 卡 具备冷端温度补偿的功能。
