浙江中控DCS系统在催化裂化装置中的应用与实践
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DCS系统在化工工艺控制中的应用案例和创新展望DCS系统(Distributed Control System,分散控制系统)是一种广泛应用于工业自动化控制领域的先进技术。
该系统通过将控制功能分布在多个节点上,并实现节点之间的数据交互和信息共享,有效提高了工艺控制的可靠性和稳定性。
在化工行业中,DCS系统的应用不仅改善了现有工艺的控制效果,还为创新工艺的发展提供了有力支持。
本文将通过介绍化工行业中DCS系统的应用案例,并展望其在创新工艺中的潜力,探讨DCS系统在化工工艺控制中的重要作用。
一、DCS系统在化工工艺控制中的应用案例1. 控制系统集成DCS系统通过集成多个子系统,实现对整个工艺流程的全面控制。
以炼油厂为例,DCS系统可以集成分离、转化、处理等多个子系统,并通过先进的控制算法和优化策略,实时调整操作参数,提高产品质量和生产效率。
2. 数据监测与分析DCS系统可以实时采集和监测诸如温度、压力、流量等工艺参数的数据,并进行实时分析。
通过与先进的数据分析算法相结合,DCS系统可以帮助工程师及时发现潜在故障和异常情况,并采取相应的措施,有效降低事故风险和生产成本。
3. 过程控制优化DCS系统通过模型预测控制、模糊控制和自适应控制等先进控制算法,实现对工艺过程的优化控制。
通过精确的控制和优化策略,DCS 系统可以降低能耗、减少废料排放、提高产品质量,进而提升整个生产过程的可持续性和环境友好性。
二、DCS系统在化工工艺创新中的展望1. 多元化生产随着市场需求的变化,化工工艺需要灵活多样的生产方式。
DCS系统具有良好的模块化和可扩展性,可以满足不同工艺的需求,支持多个产品同时生产。
未来,DCS系统将进一步发展,实现更加复杂的工艺控制和生产调度,以满足工艺创新的要求。
2. 智能化运维DCS系统可以通过集成人工智能和机器学习技术,实现对工艺过程的智能化运维。
通过大数据分析和模型建立,DCS系统可以预测工艺的变化趋势和故障潜在风险,并自动调整控制参数,实现智能化的运维管理。
DCS系统在化工工艺中的应用DCS系统(分散控制系统,Distributed Control System)是一种以计算机为核心,采用分布式控制、多机联网的工业自动化控制系统。
它广泛应用于化工工艺中,以提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
本文将重点探讨DCS系统在化工工艺中的应用。
一、DCS系统在生产过程中的优势DCS系统在化工工艺中的应用有许多优势。
首先,DCS系统能够实现对整个生产过程进行集中控制和监控。
通过集中控制,可以实现对各个控制环节的协调配合,提高生产效率。
其次,DCS系统具有较高的可扩展性,可以根据实际生产需求进行扩展和升级。
这样一来,不仅能够适应不断变化的生产需求,还能够降低系统更新的成本。
此外,DCS系统还可以实现远程监控和远程操作,无论何时何地,都能够对生产过程进行实时监控和及时干预,提高工作效率和安全性。
二、DCS系统在化工工艺中的具体应用1. 温度控制在化工生产中,温度是一个重要的参数。
DCS系统可以通过传感器实时采集温度数据,并将数据传输到控制中心进行分析和处理。
通过设定合理的温度控制策略,DCS系统可以实现对温度的准确控制,保证化工过程的稳定性和产品质量。
2. 压力控制化工工艺中,压力是另一个关键指标。
DCS系统可以通过连接压力传感器,实时监测压力变化,并将数据传输到控制中心进行处理。
运用DCS系统,可根据设定的控制算法,实现对压力的精确控制,确保系统的稳定运行。
3. 流量控制在化工过程中,液体或气体的流量也是非常重要的一个参数。
DCS 系统能够通过流量传感器实时监测流量变化,并通过相应的控制策略对流量进行调节。
合理的流量控制有助于提高工艺效率和产品质量。
4. 浓度控制化学反应中,溶液的浓度是一个重要的控制参数。
DCS系统可以通过浓度传感器实时监测溶液浓度的变化,并根据设定的控制算法对浓度进行调节。
通过精确控制浓度,可以提高产品的一致性和合格率。
5. 安全监测化工工艺存在着一定的安全风险,如温度、压力超限等。
SUPCON集散控制系统在化工装置中的应用现国内化工装置很多采用浙大中控SUPCON集散控制系统,文章主要针对该控制系统与同类型其他控制系统进行对比,阐述该控制系统在现代工业自动控制中的应用及优缺点。
标签:浙大中控;控制系统;比较;优缺点1 系统硬件和其他控制系统一样,浙大中控控制系统硬件也是由电源系统、主控制卡CPU、I/O卡、数据转发卡等组成。
1.1 主控制卡XP243X主控制卡是整个控制系统的核心,通过过程控制网络与操作站、工程师站相连。
接收工程师站发出的管理信息,并向操作站传递工艺装置的特性数据和采集到的实时数据。
它可以自动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能。
1.2 系统I/O卡件本控制系统使用的I/O卡件包括:模拟量输入卡XP313、模拟量输出卡XP322、数字量输入卡XP363、数字量输出卡XP362、热电偶输入卡XP314及热电阻输入卡XP316。
其中,该控制系统与其他控制系统相比,每块I/O卡件本身都带有拨码开关,可以单独分组设定卡件设置,使用起来更加灵活、可靠。
1.3 数据转发卡数据转发卡XP233连接着主控制卡与I/O卡件,一方面驱动SBUS总线,另一方面管理本机笼的I/O卡件。
2 软件系统2.1 组态工具该系统采用分类的树状结构管理组态信息,使用户能清晰把握系统的组态状况。
图1为系统组态总体画面,通过组态工具,可以对控制站、操作站及控制小组进行具体设置。
与进口同类型的控制系统相比,组态画面全部采用中文界面,使组态更加直观、易懂。
而且条理清晰,容易上手。
2.2 系统回路组态SUPCON控制系统通过通道组态画面,可以将现场变送器来的电流、电压或阻值信号转变为可在流程图画面上显示的实际测量值画面。
其中,可以对量程、报警值等进行设置。
如果测量气体介质,可以通过温度补偿、压力补偿来进行温压补偿设置。
如果测量流量信号,可以通过开方选项来进行设置,还可以进行累计流量设置。
在进行一般控制回路的组态时,与其他控制系统相比,不需要进行功能块的搭建工作,只需在弹出的组态画面对话框的设置栏设置好相应的参数即可,节省了很大的工作量,而且避免了功能块引脚连接错误的弊端,大大提高了组态工作的及时性、准确性。
2019年第03期浅谈浙江中控与和利时D C S 系统在实际应用中的优缺点蒋天跃,何小英(贵州开磷机电装备工程有限责任公司,贵州贵阳550302)摘 要 D C S 系统是现代工业自动化生产中的核心,尤其在化工企业里面应用广泛㊂重点介绍了化工企业应用广泛的两个D C S 系统平台:浙江中控与和利时,结合两个平台的使用㊁组态和维护实践,从两个平台的组织架构㊁数据传输和可扩展性方面进行对比,总结出各自的优点及缺点:和利时的突出特点是增加了不稳定性;而浙江中控在可扩展性方面稍显不足㊂关键词 D C S ;组态;组织架构;数据传输;可扩展性;服务器中图分类号 T P 273D O I 10.19769/j .z d h y.2019.03.0660引言随着中国科学技术的不断发展,化工行业的自动化程度越来越高,D C S 系统就是化工行业使用最为广泛的自动化平台㊂D C S 系统是化工㊁石化㊁电力㊁冶金㊁建材㊁造纸㊁啤酒等多个流程工业行业可靠的控制系统,为中国的工业自动化控制做出了重要的贡献,也促进了中国经济的快速发展㊂浙江中控以及和利时的D C S 系统是国内自动化生产平台中使用广泛的系统㊂浙江中控的D C S 系统经历了J X -300㊁E C S 100㊁E C S -700等,和利时的系统经历了S m a r t P r o ㊁MA C S V 1.1㊁MA C S V 5.2.3㊁MA C S V 5.2.4㊁MA C S V 5.2.5b 等,这里简单地从组织架构㊁数据传输以及可扩展性方面进行一些阐述㊂1组织架构D C S 称为分布式控制系统,在国内自控行业又称为集散控制系统,是以通信网络为纽带的多级计算机系统,所以不同系列D C S 系统的组织架构是不同的,也是他们相互区别的重要特征㊂不同的组织架构也决定了它们网络通信方式的不同,这里介绍和利时和浙江中控D C S 系统的组织架构以及网络组成,图1㊁图2分别是和利时以及浙江中控D C S 系统的组织架构示意图㊂图1 和利时D C S系统组织架构图2 浙江中控D C S 系统组织架构从图1和图2可以看出,浙江中控以及和利时的组织架构都有冗余的C P U ,这样可以降低由于单个C P U 出现问题而被迫使工艺系统停机,从而给生产带来的巨大损失㊂对比可以看出,和利时要比浙江中控的组织架构复杂一些,多了一对冗余的数据采集服务器㊂其可以单独使用服务器主机或者直接使用监控电脑作为服务器,区别在于:如果工艺采集处理数据量小,就直接用监控电脑作为服务器;如果处理量很大,就需要用专业的服务器来处理,以避免由于处理能力弱而导致服务器死机的现象发生㊂同时,需要指出的是,虽然图1和图2中只看到一个交换机作为数据交换的节点,这里画图简明,其实每个C P U 都是有2个网段,每个网段有2个网口,也就是说每个C P U 有4个网口,然后每个网段使用一台交换机,也就是说有两台交换机㊂简单地说,网络也是冗余的,如果某个C P U 出现问题,同时某个交换机也出现问题,都不会影响生产装置的控制与检测,从而不会影响工艺生产㊂2数据传输其实可以明确地说,浙江中控及和利时的D C S 系统最大的区别就是数据传输的机制不同㊂从图3中可以看出,和利时系统有服务器的概念,监控电脑获取的数据必451收稿日期:2019-01-252019年第03期图3 和利时与浙江中控D C S 系统的数据流向图须先要经过服务器[1],而服务器也在时刻读取C P U 的数据;反之,如果监控电脑要控制现场的调节阀,必须先把数据传给服务器,然后服务器再把数据传给C P U ,最后通过C P U 去控制现场的调节阀等㊂简单地说,监控电脑与C P U 之间的通信必须要通过服务器来作为中转站㊂而反观浙江中控的数据传输,可以明显地看出,监控电脑与C P U 之间可以直接通信,也就是说与C P U 连接的所有电脑都可以与C P U 通信[3],参与现场仪表㊁阀门的检测与控制,即使任何一台电脑出现故障,都不会影响其他电脑对现场的检测与控制,每台电脑之间都是独立的,相互不受影响㊂在工作中,和利时D C S 系统会遇到服务器死机的情况,有时主服务器死机会自动切换到从服务器去采集数据,但是也经常遇到主服务器死机时不自动切换[2],那么这时所有的电脑就采集不到数据,也就控制不了现场设备,可能会造成工艺系统停机㊂由于这样的事故具有不可预见性,因此很有可能危及现场操作人员的人身安全,给公司带来巨大的财产损失㊂所以,从数据流向来看,浙江中控的D C S 系统数据流向不经过服务器,而是直接读取中央处理器的数据,监控电脑之间具有相互独立性,比和利时的系统更加稳定㊂3可扩展性在可扩展性方面,和利时的可扩展性方面要友好一些,通过这几年的维保可以明显地感觉到,和利时的D C S 系统I /O 模块在大部分的生产现场都能很容易地建立远程柜㊂比如说在进行一些技术改造时需要加入一些阀门㊁仪表等,但是现场敷设电缆到I /O 室比较远,而且控制电缆很多,这时候就可以只敷设一根光缆,用两个P r o f i b u s -D P 光纤收发器就可以把数据传到I /O 室,而且不需要添加任何通信模块,只需要将I /O 室的光线收发器的绿白㊁绿两根网线接入I /O 柜中任何一个模块的37㊁38接线端口中即可(如图5中模块),这时候所有的I /O模块的网络就已经连接在一起[4]㊂但是浙江中控的系统有机笼的概念,每个柜子最多有3个机笼,每个机笼最多可以安装16个I /O 模块,也就是说每个柜子最多可以安装48个I /O 模块㊂一旦数据控制点㊁检测点很多,就需要再安装一个柜子,但又不需要那么多的I /O 模块㊂但是,模块底座端子排空着也图4 和利时I /O柜图5 和利时扩展柜是一种浪费,如图6中所示的F W 000就是两个空的模块㊂因为模块的底座已经固定在机笼上,用不着那么多模块,底座空着也容易被氧化和腐蚀,造成资源和财产的浪费㊂所以从这个角度来说,在模块的可扩展性方面,和利时系统做得相对较好㊂图6 浙江中控I /O 机笼4总结本文只是从组织架构㊁数据传输以及可扩展性方面等进行一些简单的比较㊂当然,其实浙江中控与和利时还有其他一些区别,比如在检修时,和利时的控制点和监测点的地址很容易找到,模块与接线端子是连在一起的,加强了检修的时效性;但是浙江中控的控制点的就不容易找到,因为其有机笼的概念,而且接线端子与模块是分离的(最新版的E C S 700有模块与接线端子连接一体的系列),只是通过数据线连接,一定程度上增加了检修的难度㊂5512019年第03期总体来说,和利时的系统可扩展性方面要友好一些,但是其服务器的概念增加了其系统的不稳定性;而浙江中控系统最近几年发展得很快,成为中国自动化控制方面的佼佼者,稳定性方面做得很好㊂参考文献[1]赵鹏飞,乔薇.和利时D C S 系统的故障诊断与系统改进[J ].自动化应用,2018(9):32-37.[2]张金花,张世峰.和利时D C S 在多焦炉集气管压力系统中的应用[J ].自动化与仪器仪表,2013(3):128-129.[3]刘坚.先进控制系统与中控D C S 系统控制站控制组态讨论分析[J ].企业技术开发,2018(5):45-48.[4]辛力.和利时MA C S3D C S 系统存在的问题及改造措施[J ].自动化应用,2015(10):48,85.(上接第142页)3电机故障快速诊断的应用案例3.1短路故障的诊断与排除电机出现短路故障是非常危险的,在短时间内就会造成电机烧毁㊂电机的短路故障主要为电机的定子绕组内短路或者是定子的绕组匝间的短路㊂其中,定子绕组匝间的短路是最为危险的一种电机故障形式,其能够在短时间内使绕组温度急速升高,使得电机烧毁,并迫使电机的供电网出现短时间的电压波动,从而对周围用电设备造成不良影响[7]㊂电机的定子绕组内短路则会在短路初期就导致三相绕组的相序不对称,使得故障电机的相电流不断增大,在短路电流增大到一定的程度时就将造成电机的每个相序都出现短路,继而使电机烧毁㊂电机相间短路故障会导致故障相在短时间内出现过载电流,因此在设定智能电机综合保护器的短路保护值时,需要稍微大于电机的最大启动电流㊂电机的最大启动电流一般为电机额定电流的7倍左右㊂而在出现短路故障后,需要立即切断电机的电源,待电机的温度降低后,通过万用表测量并判断电机出现短路的相序,然后进行更换㊂3.2电机停转诊断与排除电机由于结构或者负载原因会使得转子卡住,使得电机出现堵转情况㊂堵转电流可达电机额定电流的5倍左右,能够在短时间内使得电机烧损[8]㊂因此,在检测到电机处于堵转故障时,智能电机综合保护器应及时动作,保证电机不因堵转而烧坏㊂由于电机启动电流在瞬时也能达到电机额定输入电流的5倍以上,因此无法单一地通过监测电流来判断是否出现电机堵转,一般应避开电机启动的时间㊂当确定电机停转是由于电机机械结构的原因时,需要拆卸电机进行定转子的平衡度检测,以确定问题的原因,然后进行定转子的更换㊂4结论实践表明,电机故障诊断技术在选煤厂的应用,能够实现电机快速地诊断和修复,保障生产㊂未来,还需要对选煤厂电机故障进行进一步研究,不断完善故障诊断技术的应用,为提高选煤厂的电机安全性提供更多的借鉴㊂参考文献[1]毛行星,唐少臣,韩屹威.基于P L C 电机故障诊断系统[J ].数字技术与应用,2017(2):24-25.[2]贾琼.面向电机装置的集合型故障诊断方法研究[D ].沈阳:沈阳理工大学,2017.[3]赵行宇.异步电机振动故障诊断研究[D ].焦作:河南理工大学,2015.[4]王栗.面向电机轴承的快速故障诊断方法研究[D ].沈阳:沈阳理工大学,2015.[5]张岳.多传感器信息融合技术在电机故障诊断中的应用研究[D ].兰州:兰州理工大学,2014.[6]贺颖.鼠笼异步电动机转子故障诊断的研究[D ].太原:太原理工大学,2013.[7]王旭红.异步电机定子绕组匝间故障诊断方法研究[D ].长沙:湖南大学,2012.[8]李昆鹏.异步电机的故障建模及诊断[D ].太原:太原理工大学,2004.651。
化工生产中DCS控制系统的运用目前,我国DCS控制系统运用了大量的先进的计算机技术,提高了DCS控制系统的各项性能。
DCS控制系统的可靠性高,系统简洁方便。
这些都极大的提高了我国化工生产操作的控制系统,保证了化工生产操作的智能化,提高了化工生产操作的安全性。
本文主要对化工生产中DCS控制系统的运用进行了简要的分析。
标签:化工生产DCS 控制系统运用一、化工生产中DCS控制系统的具体运用1.对切断阀的控制在化工生产过程中,通过DCS控制系统可以将切断阀组态到计算机画面上,操作员可以在操作员站上实现对切断阀的开关操作,并可以对现场切断阀对开关指令的执行反馈情况进行实时监控。
另外,在连续生产过程中,通過顺序控制,还可以实现程序对调节阀的自动操作,让整个或者部分生产流程实现自动化,进而大大解放了一部分人工,并减少了人员的劳动强度。
2.对液位串级的控制在实际的化工生产过程中,操作人员主要是凭借串级均匀控制系统来对各生产环节进行严密控制的,比如前塔液位的稳定性以及后塔的进料量等工序。
控制器设定的理想值表示液位控制的输出值。
在DCS控制系统中存在副回路,一旦塔内压力流动或者排出端压力流动出现较大波动时,就能对其进行有效对抗,以保证系统运行的安全性以及稳定性,在这一过程中,还大大减少了系统运行时的不稳定因素,进而使操作人员的工作量大幅度降低。
3.联锁控制联锁控制,就是DCS控制系统凭借自身具备的自动运算功能,来对运行设备进行保护并确保其安全运行的重要技术。
其基本原理如下:以液位控制为例,在设备运行前,对生产过程中的液位变化区间设置标准参数值,在运行过程中,一旦液位超过上限,就会立即发出指令来切断开关连接,使水泵自动停止运转;而如果液位仍未降低至设定线以下,则系统会再次发出指令,将开关重新进行启动,并使电路闭合,使水泵再一次开始运行。
DCS控制系统联锁控制功能的执行,是需要在预先编写连锁条件的基础上进行的。
它不仅可以运用于电动机的启动以及关停上,同时也可用于电磁阀的开关动作上。
DCS系统在化工工艺控制中的应用案例和优化方向DCS(Distributed Control System)是一种在化工工艺控制中广泛应用的系统,它通过将控制功能分布在各个子系统中,以实现对整个过程的监测和控制。
在化工领域,DCS系统的应用案例多种多样,从优化生产效率到提高产品质量都有着显著的效果。
本文将介绍几个典型的应用案例,并探讨DCS系统在化工工艺控制中的优化方向。
一、DCS系统在批处理工艺中的应用案例批处理工艺是一种常见的化工生产方式,其特点是生产过程中的各个阶段按照一定的顺序依次进行,直至完成。
在传统的批处理控制中,操作人员需要手动调节参数,这不仅效率低下,而且容易出现误差。
通过引入DCS系统,可以实现自动化控制和监测,提高生产效率和产品质量。
以电解镍工艺为例,DCS系统可以自动控制电流、温度和PH值等关键参数,实时监测电解槽中的溶液浓度、溶解度和纯度等指标。
当溶液浓度低于或高于设定值时,DCS系统会及时调整电流和温度以维持稳定的工艺条件。
同时,DCS系统还可以记录历史数据和生成报表,方便工程师进行数据分析和工艺改善。
二、DCS系统在连续工艺中的应用案例连续工艺是另一种常见的化工生产方式,其特点是生产过程中的原料、能量和产物连续流动,且无明显的开始和结束。
在连续工艺中,DCS系统的应用可以实现全面的监测和控制,提高生产的稳定性和自动化水平。
以炼油厂的裂化装置为例,DCS系统可以监控和控制炉温、压力、流量和反应剂的配比等关键参数。
通过实时数据采集和分析,DCS系统可以调整加热炉和冷却器的工作状态,以优化反应过程。
同时,DCS系统还可以实现对设备的在线诊断和故障排除,减少停机时间和维修成本。
三、DCS系统在安全监测中的应用案例在化工生产中,安全是至关重要的,因为许多化学过程都存在着潜在的危险。
DCS系统的应用可以帮助企业实时监测和预防事故发生,保障生产和员工的安全。
以氨制冷系统为例,DCS系统可以监测氨气浓度、温度和压力等安全参数,发现异常情况及时报警。
DCS系统在化工工程中的应用案例化工工程是指将天然资源通过一系列的化学、物理和制造工艺转化为有用的化学产品的过程。
而在这个复杂的化工工程系统中,DCS(分散控制系统)发挥着重要的作用。
本文将以几个具体的案例来介绍DCS系统在化工工程中的应用,展示其在提高生产效率、保证安全性、优化操作和监控过程等方面的优势。
案例一:石油炼制工厂中的DCS系统石油炼制工厂通常包含多个工艺单元(如蒸馏、催化裂化、反应器等),每个工艺单元都需要进行精密的控制和监测。
DCS系统通过将各种传感器、执行器和控制器连接起来,实现了整个石油炼制工艺的自动化控制。
通过DCS系统,操作人员可以实时监测和调整工艺参数,例如温度、压力、流量等,以提高产品质量和生产效率。
此外,DCS系统还能够监测设备状态,及时发现和解决潜在的故障问题,确保工厂的安全运行。
案例二:化学品生产过程中的DCS系统在化学品生产过程中,DCS系统起到了重要的控制和监视作用。
以合成氨生产为例,该过程中需要控制和调节多个关键参数,如氨合成塔的温度、压力、气体流量等。
DCS系统通过实时监测这些参数,并自动对各种设备进行控制,确保反应的稳定性和高效性。
此外,DCS系统还能够记录和存储生产过程中的各种数据,方便后续的数据分析和优化。
案例三:DCS系统在制药工业中的应用制药工业对产品质量和生产环境的要求非常高。
DCS系统在制药工业中的应用广泛,可以实现对生产过程的精细控制和监控。
例如,在药物配方和混合工艺中,DCS系统能够控制精确的原料投放和混合过程,以确保产品的一致性和效果。
此外,DCS系统还可以监测生产过程中的温度、湿度、压力等关键参数,及时报警并采取相应的措施以保证生产的安全和稳定。
总结:DCS系统在化工工程中扮演着至关重要的角色。
通过整合和优化工艺控制、监测、数据记录和报警系统,DCS系统有效提高了生产效率,降低了生产成本,保证了生产的安全性和一致性。
随着科技的不断进步,DCS系统在化工工程中的应用还将不断发展和完善,为化工产业的发展带来更多的机遇和挑战。
DCS在化工行业中的应用案例研究随着科技的不断发展和进步,自动化控制系统在各个行业的应用越来越普遍。
特别是在化工行业,自动化技术的应用已经成为提高生产效率、保证产品质量和确保生产过程安全稳定的重要手段之一。
而在化工自动化控制系统中,分散控制系统(DCS)被广泛应用于各个生产单元,本文将以化工行业中DCS应用案例为研究对象,探讨其在化工生产中的成功应用。
案例一:石油化工装置的DCS控制系统在石油化工行业,DCS被广泛应用于各类装置的控制和监测。
以炼油装置为例,DCS控制系统能够对各个重要单元进行精确控制和监测,如原料处理、裂解、催化等。
通过DCS系统,操作人员可以实时了解各项参数的变化情况,并快速响应和调整,以确保生产过程的平稳运行。
此外,DCS系统还能够自动检测传感器和执行器的工作状态,及时发现故障并进行报警,从而避免了潜在的安全威胁。
案例二:化工生产中的DCS批处理控制在一些化学合成过程中,批处理是一种常见的生产方式。
通过DCS系统,可以实现对化工生产过程的精确控制。
比如,在某化工企业的合成某种高纯度化学品的生产中,通过DCS系统可以精确控制反应温度、压力、物料加入顺序和比例等参数。
操作人员只需在界面上设定好相应的参数,DCS系统就能够自动完成相应的计算和调整,确保每个批次产品的质量和稳定性。
案例三:DCS在工艺优化中的应用化工生产过程中,不断优化工艺是提高生产效率的重要途径之一。
DCS系统在工艺优化中发挥了重要作用。
以某化工企业的生产装置为例,通过DCS系统对原材料消耗率、产物收率等指标进行实时监测和统计分析,操作人员可以得到不同操作条件下的生产效果,并通过DCS系统模拟和优化工艺流程,从而找到最佳的操作条件和参数设定,进一步提高产品质量和生产效率。
总结:以上所列出的DCS在化工行业中的三个应用案例,展示了DCS系统在化工生产过程中的重要地位。
它能够实时监测和控制各项参数,提高生产效率、保证产品质量,同时降低生产风险。
催化裂化dcs集散控制系统仿真模拟实训和常减压装
置仿真系统模拟
催化裂化DCS集散控制系统仿真模拟实训和常减压装置仿真系统模拟
催化裂化DCS集散控制系统是石油化工行业中的重要设备之一,它可以实现对催化裂化装置的自动化控制,提高生产效率和产品质量。
为了提高操作人员的技能水平和应对突发情况的能力,许多企业都会开展催化裂化DCS集散控制系统仿真模拟实训。
在这种实训中,操作人员可以通过模拟真实的生产场景,学习催化裂化DCS集散控制系统的操作流程和应对突发情况的方法。
通过实际操作,他们可以更好地理解催化裂化DCS集散控制系统的工作原理和控制策略,提高自己的技能水平。
除了催化裂化DCS集散控制系统仿真模拟实训,常减压装置仿真系统模拟也是石油化工行业中的重要实训内容。
常减压装置是炼油厂中的重要设备之一,它可以将原油分解成不同的组分,提高产品的质量和产量。
在常减压装置仿真系统模拟中,操作人员可以通过模拟真实的生产场景,学习常减压装置的操作流程和应对突发情况的方法。
通过实际操
作,他们可以更好地理解常减压装置的工作原理和控制策略,提高自己的技能水平。
总之,催化裂化DCS集散控制系统仿真模拟实训和常减压装置仿真系统模拟是石油化工行业中非常重要的实训内容。
通过这些实训,操作人员可以更好地掌握设备的操作流程和应对突发情况的方法,提高自己的技能水平,为企业的发展做出更大的贡献。
浙江中控DCS系统在催化裂化装置中的应用与实践
摘要:通过对催裂化装置中余热锅炉及其附属设备的控制,优化dcs控制方案,减少设备能耗,保证了设备的安全稳定运行,提高了催化裂化装置的工作效能。
关键词:催化裂化装置;余热锅炉;dcs控制
中图分类号:tk22文献标识码: a 文章编号:
河北省大港石化有限公司20t/h余热锅炉是为催化装置高温尾气的回收利用而设计的节能设备。
按照系统设计,装置采用了浙江中控公司的supcon jx-300x系统用于项目建设。
supcon jx-300x是一套应用较为广泛的dcs系统,所谓的dcs就是分散控制系统(distributed control system)的简称,也称作集散控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、组态方便。
1 工艺流程
20t/h余热锅炉工艺流程及检测控制系统如图1所示。
由催化工段来的高温烟气经沉降室进入炉膛,通过锅炉炉管、省煤器换热,由除尘器除尘后,被引风机引入烟道,排入大气。
炉壁水管吸收热量产生蒸汽,蒸汽由汽水分离器去减温减压器,最后到达分汽缸。
一部分去除氧器,其余由蒸汽母管外供到热力管网。
汽包水位的稳定主要是通过调节给水量fi101来实现的。
给水阀来的水经过省煤器预热进入汽包。
图1 20t/h余热锅炉工艺流程及检测控制系统
2 重要回路的控制方案
(1) 汽包水位控制
锅炉汽包水位是锅炉运行中一个重要的监控参数,它间接地体现了锅炉负荷和给水的平衡关系。
锅炉水位过高,影响汽包内汽水分离装置的正常工作,造成出口蒸汽中水份过多,结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏;同样地,汽包水位过低,则可能使锅炉循环工况被破坏,造成水冷壁管供水不足而烧坏,因此,汽包水位控制采用了典型的单级三冲量控制方案。
单级三冲量给水控制系统的工作原理如图2所示,其中d-蒸汽流量;h-汽包水位;w-给水流量;dbc-变送器;pid-给水调节器;√-开方器;k-自动/手动切换开关;∝w,∝d-给水和蒸汽流量信号的灵敏度;vw-给水调节阀。
图2 单级三冲量给水控制系统原理
调节器pid接受了三个信号(d、h、w)其输出通过放大器cf、操作器k和执行器z去控制给水量w,其中汽包水位h是主要控制信号,水位高时减小给水流量,作为水位控制的前馈信号和反馈信号。
当d改变时,调节器pid立即动作,适当地改变给水量,保证d和w比值不变;而当w自发地改变时,pid也立即动作使w恢复原来的数值,这样就会有效地控制水位的变化。
当负荷变化而出现“虚假水位”时,由于采用了蒸汽流量信号d,就有一个使给水量与负荷同方向变化的信号,从而减少了由于“虚假水位”现象而使
给水量向与负荷相反方向变化的趋势。
给水流量信号w能消除给水流量自发的扰动,因而当w发生自发扰动时,水位可以基本不受影响。
锅炉汽包水位控制系统,由电动调节阀lv101调节锅炉给水流量fi101自动与蒸汽流量fi102保持平衡,并通过汽包水位li101不断修正这一平衡关系,使汽包水位在锅炉负荷变化范围内及不同的运行状态下都能稳定在给定值范围内。
同时,由于设置了汽包水位高、低限报警,保障了锅炉的安全运行。
(2) 除氧器水位控制
鉴于除氧器水位的控制可以允许在小范围内进行波动,故采用单回路闭环pid控制即可达到工艺要求。
由差压变送器lt201测得水位信号,送入主控室,服务器采入水位信号后,经现场控制站输出4~20ma标准信号到电动调节阀lv201,调节软水泵给水量,从而维持水位稳定。
同时,除氧器水位也设有高、低限报警,保证了除氧器水位的恒定。
(3) 除氧器压力控制
除氧器压力控制也是通过闭环单回路调节系统来实现的。
由压力变送器pt202测得除氧器压力信号送入主控室,服务器接受信号后与给定值比较,然后输出信号到电动控制阀,控制除氧器进气阀pv202,以使除氧器压力维持恒定。
3 系统架构及其应用实践
(1) 系统架构。