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聚酯装置升级改造中DCS风送系统通讯的实现
郑文革;徐磊;田进
【期刊名称】《仪器仪表标准化与计量》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】本文从辽化聚酯厂聚酯装置DCS升级改造项目的实际应用出发，阐明霍尼韦尔PKS C300系统在风送系统PLC西门子S5控制系统机组通讯上的应用需着重注意的技术要点，并用实际的例子说明了PKS C300系统在与西门子S5控制系统通讯上的难点及主要方案。
【总页数】3页(P24-25,48)
【作者】郑文革;徐磊;田进
【作者单位】中国石油辽阳石化仪表厂，辽阳市 111003;中国石油辽阳石化仪表厂，辽阳市 111003;中国石油辽阳石化仪表厂，辽阳市 111003
【正文语种】中文
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3.采用PKS系统实现聚酯装置跨平台升级改造 [J], 郑文革;樊安亮
4.氯乙烯装置DCS改造中PKS与第三方系统通讯的实现 [J], 孔澎
5.聚酯装置DCS与PLC系统的通讯 [J], 李连生
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PKS在重整装置中的应用裴富斌李春璐贝玉郎中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司芳烃厂辽宁辽阳 111003 【摘要】针对Honeywell PKS 在140万吨重整装置中的控制方案，阐述了组态方案、该系统的组态及实际应用，。
【关键词】PKS；组态；应用；一、PKS控制系统1控制系统介绍Experion PKS过程知识系统是Honeywell最新一代的过程自动化系统，它将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起。
Experion PKS为用户提供了远高于集散控制系统的能力，包括嵌入式的决策支持和诊断技术，为决策者提供所需信息；安全组件保证系统安全环境独立于主控系统，提高了系统的安全、可靠性。
重整装置的系统布局是由现场采集到或接收的仪表信号通过电缆先传送到现场机柜间，在现场机柜间内将信号处理完毕再通过以太网传送到中央控制室的DSA分布式服务器。
所有操作员在中央控制室内对装置进行监测、控制、查看报警和打印报表等操作，也可以很方便的读取到其他装置的数据。
2 Experion PKS系统硬件部分2.1 C300控制器控制器为Experion 平台提供了强大、强健的控制功能，内嵌霍尼韦尔经过验证的控制执行环境（Control Execution Environment，CEE）软件。
它具有强有力的集成连续和离散控制功能、良好的性价比、支持FOUNDATION现场总线和HART协议的设备；冗余配置时，采用两个完全相同的控制器，当主控制器出现故障无法正常工作时自动切换到备控制器上，可以实现真正意义上的全冗余，主控制器和备控制器之间的同步对用户是完全透明的，随时可以在控制器的显示屏中直接看到。
2.2 垂直设计的C系列I/O卡件C系列卡件为过程管理站输入输出系统，具有自诊断能力、故障测试、同现场仪表一体化的供电、冗余配置，在线维护等特点。
它以18度角倾斜安装，最大限度地减少了占用的控制柜内空间，有利于散热；降低能源、安装和维护成本；提供了最优的性能。
PKS SCM在甲醇制烯烃装置顺控中的应用摘要：本论文通过介绍霍尼韦尔PKS系统的SCM在斯尔邦石化90万吨/年甲醇制烯烃装置中的应用，详细叙述了SCM在气相干燥器，液相干燥器顺序控制中的结构设计，程序实现，体现了PKS SCM在顺序控制中应用的的特点和优势，在类似的顺序控制程序中可以推广应用。
关键词： SCM；结构设计；Main-Slave程序结构斯尔邦醇基多联产项目是由盛虹控股集团投资建设，项目位于连云港市徐圩新区石化产业园内，总占地面积351公顷。
本项目以甲醇为原料，经甲醇转换制烯烃（MTO）工艺生产乙烯、丙烯，进而生产下游衍生物，包括乙烯-醋酸乙烯共聚树脂（EVA）、环氧乙烷及衍生物、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸及脂、高吸水性树脂（SAP）等产品。
各装置均选用目前国际上最先进可靠的技术，来源于世界500强企业和石化行业著名技术公司，包括Basell的高压釜式法LDPE工艺技术，高压管式法LDPE工艺技术，Shell公司的环氧乙烷直接氧化法技术，DoPont公司的丙烯氨氧化法技术，荷兰维克马夫（Vekamaf）公司的丙酮氰醇法生产MMA，加拿大凯密迪（Chemetics）公司的废酸回收技术等。
甲醇制烯烃装置采用UOP公司开发的MTO-OCP技术和惠生工程公司的烯烃分离技术，公称处理量90万吨/年（以烯烃产品计），目前为全球最大的单套MTO装置。
本装置以甲醇为原料，借助催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。
装置规模90万吨/年烯烃，设计乙烯产量为36.5733万吨/年，丙烯产量46.7007万吨/年，丁二烯10万吨/年，MTBE：0.88万吨/年。
MTO装置主要由MTO反应再生单元、烯烃分离单元、丁二烯单元、烯烃裂解单元四部分组成。
装置采用的控制系统为Honeywell公司最新推出的Experion PKS系统，它的操作界面人性化，操作简便，系统组态设置方便，硬件运行稳定，确保了甲醇制烯烃装置的长期稳定运行。
0引言辽阳石化聚酯装置生产工艺1994年引进德国吉玛专利技术，3条生产线设计生产能力为年产聚酯切粒30万t。
2001年，64区生产线改造为瓶级聚酯切片生产装置。
聚酯装置DCS控制系统采用原FISHER公司的PROVOX控制系统。
瓶级生产装置增加了一套EMERSON的DELTAV控制系统。
经过多年来的使用，控制系统很多卡件已经老化，故障率逐年提高，对聚酯装置的安全生产和产品的质量造成了影响。
因此，采用美国霍尼韦尔公司的Expersion-PKS系统替换原FISHER的PROVOX及DELTAV控制系统，实施跨平台改造。
1聚酯生产工艺流程聚酯生产工艺流程见图1。
2DCS系统改造设计要求PROVOX系统采用的是总线型控制网络结构，监控点数为3824点，涉及模拟量、开关量脉冲量等，可与SIEMENS的S5、S7风送控制系统进行控制室远程通信和操作。
由于DCS系统改造采用的是控制系统全部更换的方案，除满足原控制系统的控制及通信要求外，根据用户要求，对信号引入引出新系统的原则进行如下规定：仪表的无触点开关量信号经过安全栅接入DI卡；仪表的4~20mA输入输出信号经安全栅接入I/O系统；从二次表引入DCS的信号是有源信号，直接接入AI卡板上，且采用有源接法；MCC室引入的4~20mA电流信号直接引入AI卡；由I/O室送给MCC室的4~20mA电流信号直接从AO卡输出到MCC室；MCC室引入的接点输入信号，经过带保险端子，接入DI卡；由I/O 室送给MCC室的接点输出信号，经过继电器送到MCC室。
3DCS系统硬件配置整个控制系统采用容错以太网结构，工程师站和中央控制室设备由2台服务器、1台FDM远程服务器、1台工程师站、1台OPC接口站、11台操作站以及打印机等其他辅助设备构成。
I/O室设备根据装置区域的划分，64、65、66区采用相同的2对1∶1冗余控制器；68区采用1对1∶1冗余控制器配置。
64、65、66区各配置2个系统机柜，以及网络柜、继电器柜、安全栅柜、接线端子柜（配置端子柜的目的是避免系统重新配置后，信号电缆电线不够长）等6个辅助机柜；68区配置1个系统机柜，以及网络柜、继电器柜、安全栅柜、接线端子柜4个辅助机柜。
霍尼韦尔EPKS系统与西门子PLC的通讯作者：王建超来源：《中国科技博览》2017年第28期[摘要]本文从辽阳石化分公司聚酯装置DCS升级改造过程中的实际应用出发，详细介绍了霍尼韦尔EPKS系统与西门子PLC系统远程通讯的协议转换、网络搭建、软件组态及调试方法，并以成功的实践经验介绍了EPKS系统与西门子PLC通讯过程中的技术要点及故障解决方法。
[关键词]EPKS系统西门子 PLC 通讯软件组态中图分类号：T544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0244-01引言Experion PKS系统是Honeywell公司近几年研发的控制系统，与同类控制系统比较有很多优点。
辽阳石化分公司聚酯装置DCS升级改造后采用的就是EPKS系统。
Experion PKS系统的应用，有力的保证了该装置的正常运行。
在项目实施过程中遇到很多问题，比如聚酯切片风送系统原来采用的是西门子S5系列的PLC系统，由于风送系统独立性较强，工艺人员操作熟练，本次改造未对原PLC系统做替换，这就要求新上的EPKS系统与S5 PLC系统进行正常通讯，以满足装置正常生产需要。
1.Experion PKS系统简介Experion PKS 过程知识系统是Honeywell 公司在TDC2000、TDC3000、TPS和Plantscape 系统的基础上，采用世界先进技术而推出的。
PKS系统的核心是基于开放且功能强大的Microsoft公司的Wondows 2008服务器/客户系统，它由高性能的控制器、先进的工程组态工具、开放的控制网络等组成，利用服务器的高速动态缓存区采集实时数据，提供报警、显示、历时数据采集、报告报表等功能。
PKS系统一般由服务器（Server）、操作站（Operation）、控制器（C300）和实时冗余容错以太网（FTE）网络组成，服务器的操作系统为美国微软公司的英文Wondows 2008 Server，操作站安装微软公司的英文Wondows 7 Profersional 操作系统，支持中文显示。
PKS系统在聚酯化工装置中的应用初探
摘要：在聚酯化工装置之中，PKS系统可发挥突出作用，不仅能够实现聚酯化工
的智能化，而且根据PKS具备独特的第三方通信功能，还有利于实现聚酯化工整
体效率的提升，从而促进其实现发展。
本文主要对聚酯化工装置之中对Experion PKS系统的应用进行研究，对这一系统的性能、特点以及软件和硬件设计思想做
出分析，从而保证聚酯化工装置的运行效率得到提升。
关键词：PKS系统；聚酯化工装置；应用
前言：聚酯化工装置顾名思义主要是应用于聚酯生产的一种专业化设备，近
些年来，随着科学技术的不断发展共内外聚酯生产的工艺技术正在不断提升，例如，德国吉玛公司发明的专利技术——五釜工艺技术，主要采用二氧化钛为消光剂，采用醋酸锑为催化剂，采用乙二醇（EG）和苯二甲酸（PTA）为原料，来对
纤维级聚酯切片进行生产。
而聚酯装置开始主要是采用PROVOX系统来对生产流
程进行监控的，但经历十几年的应用，该控制系统逐渐出现卡件老化、系统反应
迟缓、故障率较高等问题，且在采购备件方面也比较艰难，从而严重影响了聚酯
装置正常、稳定的运行，在这种情况下，聚酯装置在运行过程中便容易出现失稳
装填，为了保证聚酯化工装置能够得到稳定、高效的运行，需要对聚酯化工装置
老旧的控制系统进行更新替换，PKS系统便可有效的“接管”以前老旧的控制系统，保证聚酯化工装置的高效稳定性。
1 聚酯化工装置的工艺流程
在对聚酯切片进行制备时，其具体的工艺流程如下：首先应该先将PTA粉末
通过压缩机风将其送至日料仓，PTA粉末进入到日料仓之后，会通过PTA称进行
连续性称重计量，之后便会加至浆料配制槽之中，以PTA粉末进料量为依据，能
实现催化剂以及乙二醇的加入量，从而使浆料配比的稳定性得到保障。
在浆料配
置槽之中，反应物会通过搅拌器的搅拌产生浆料悬浮物，这些悬浮物比较均匀。
完成配制的浆料会通过两台浆料泵在第一酯化反应釜顶位置送入。
在搅拌器进行
持续搅拌以及热媒进行辅助加热的条件下来实施酯化反应。
反应温度一般为257℃，反应时间一般在4h左右，在反应过程中所产生的酯化物将会通过输送泵
从侧面进至第二酯化反应釜之中，该反应釜的反应温度需要控制在263℃左右，
反应时间应该保持在1.5h左右，酯化率需要达到98.5%，物料通常会先进入到反
应釜的内室，然后再从外室出料，并将出料送至第一预缩聚反应器之中。
物料进
入到第一预缩聚反应器之中时会先进入到内室，然后再从外室出料。
当第一预缩聚反应器保持真空状态下，主要是进行缩聚反应，且酯化反应会
持续性进行。
反应器之中的操作压力应该进行有效控制，一般需要控制在10kPa
左右，这一需求可劲儿采用真空系统进行调节。
反应温度大致为272℃时，反应
时间大约在42min左右，预聚合物会通过压差以及位差从底部想第二预缩聚反应
器自然流入，这一反应器属于全夹套单轴环盘式反应器，能够在1kPa以及274℃
下实现反应，反应的时间大概可达50min，完成反应之后的预聚物的酯化率通常
可以达到99.5%，并且其聚合率也能够达到95.5%，特性粘度可达0.25，聚合度
可达16。
通过第二预缩聚反应器完成反应之后，所形成的预聚物通过过滤器送至圆盘
转子式反应器（卧式），并且在100Pa以及283℃的环境下，通过大约6h以上的时间，最终完成缩聚反应。
缩聚反应完成之后，这时聚合物的酯化率通常可以达
到99.8%，特性粘度可达到0.65，聚合度可达到100。
通过圆盘转子式反应器
（卧式）进行反应之后，所产生的聚合物便会通过熔体出料泵而不断增压，然后
通过熔体过滤器完成过滤之后，会经过熔体分配法，去铸带头以完成铸带，之后
便进入到切粒机切粒环节，将完成的铸带切粒，最后通过风送系统将成品送至聚
酯切片料仓。
2 Experion PKS系统概述
2.1 系统简介
Experion PKS系统即过程知识系统，是在HONEYWELL公司研发的TDC2000、TPS、TDC3000等系统基础上，通过世界领先技术来实现开发推广的一种系统，PKS系统发挥的重要功能在于其具备微软公司的客户系统和WONDOWS服务器，
具有突出的开放性，且功能非常强大，该系统主要有工程组态工具、控制器以及
控制网络等部分构成，通过服务器实时采集的数据，从而能够提供显示、警报以
及历史数据采集以及各类报表、报告等多方面功能，PKS系统通常由操作站、服
务器、以太网、控制器等部分组成，服务器采用微软WONDOWS2008 Server，操
作站采用微软Wondows 7 操作系统。
2.2 系统架构
整体控制系统应用容错以太网结构，其中，工程师室主要由工程师站以及FDM远程服务器各1台、服务器2台组成；中央控制室是由打印机、11台操作
站以及其他辅助设备组成；现场机柜室根据具体的区域进行划分。
EPKS系统应用
了控制器C300，其能够将电源分配、电子模块、信号接线组件以及网络连接进行
有效集成。
此外，该系统的控制策略主要通过Control Builder来进行生成，此工
具属于一种图形化工具，支持PKS控制器以及应用控制的各环境节点。
该工具能
通过图表来实现对各控制块的表示，而控制块则可通过点名或者是使用鼠标点击
来完成“接线”。
在执行在线监控策略时，可通过控制方案图来实现，且能够对控
制参数进行改变。
所以使控制策略能够得到检验。
3 聚酯化工装置中对PKS系统的应用
3.1 可用于复杂控制回路组态方案的设计
磁装置的工艺技术比较复杂，并且在控制要求方面也比较高，具有多种联锁
回路以及复杂控制，而这些内容均可以在DCS之中来实现。
在聚酯切片生产的过
程中，聚酯切片的等级如何取决于其主要应用的原料配置比，即EG和PTA的配
置比，这两种原料产生的配比波动会造成聚酯切片质量收到影响，所以应该重视EG和PTA的配比控制。
根据原聚酯装置控制方案，可以通过PKS系统对其进行
重新组态，在此过程中，EG/PTA量比控制便成为了组态方案设计的关键，所以在对PKS系统进行应用时，应该通过该系统对这一关键点进行考虑，从而保证组态
方案设计的科学性。
3.2 对PKS通信功能的应用
聚酯切片所采用的传送系统主要是单独形式的PLC控制系统，其硬件配置主
要是由中央处理器、电源卡、通讯卡以及I/O卡件组成。
在通讯处理卡处存在串
行的通讯接口，其中包含接口板1块，插座连接器1个，为了确保该装置能够顺
利有效的完成生产，在对PKS进行应用时，需要将PKS系统统PLS之间进行正常
通讯。
可以使用RS-232/485转换器同通讯卡之间进行连接，然后将RS232转换成RS485，之后再同NPORT5150之间进行连接，并将RS-485串口想以太网接口转换，最后与容错以太网中的交换机连接，最终使PKS系统同PLC之间的数据交换得以
实现，从而使PKS第三方通信功能能够有效应用于聚酯切片的传送系统之中，从
而聚酯切片得以顺利完成生产。
结束语
PKS系统是Honeywell公司的一项新型自动化系统，该系统能有效的实现过程控制及人员控制，并且还能够应用于资产管理以及日常经营工作之中，使聚酯化工装置以往使用的控制系统特点得以保留的基础上增加新功能。
自PKS系统投入使用之后，不仅能够保证系统运行的故障率降低，而且还保证操作的平稳性，且各方面性能均能够与设计要求相符，极大的改善了聚酯化工装置老旧的系统，不仅减少了安全隐患，还提升了系统运行效率，提高生产质量，最终使聚酯生产企业的经济效益得到实现。
参考文献
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[5]韩海燕, 崔守志. 霍尼韦尔ExperionPKS系统在MTO装置中的应用[J]. 数字通信世界, 2016(5):86-87.。
