分程控制在DeltaV系统中的实现
- 格式：pdf
- 大小：80.14 KB
- 文档页数：3
! ! 收稿日期： "##$%#&%"’ ； 修改稿收到日期： "##$%#(%"" 作者简介： 赵士城 （ )(*( + ） ， 男， 黑龙江齐齐哈尔人， 东华大学 信息学院硕士研究生， 研究领域： 检测技术及自动化装置。
第 3 期7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 赵士城等 I 分程控制在 .)/$&0 系统中的实现
1H
求。在丁苯聚合反应的过程中， 聚合反应的全过程 大致分为加热升温阶段， 恒温控制阶段， 回收控制 阶段， 本文将介绍丁苯聚合反应过程恒温阶段分程 控制的实现方法。 !" #$%&am分程控制是经常采用的 控制方案之一。上海高桥石化 !"" #$ % & 丁苯聚合 反应装置采用美国 ’()*+,- 公司的 .)/$&0 控制系 统， 总回路 !12 个， 其中分程控制回路 34 个， 占 25 16 。丁苯聚合反应属于间歇生产过程， 间歇生产 的化学反应釜， 当配置好反应物料后， 开始时需要 经历加热升温过程以引发化学变化， 待化学反应开 始后， 由于化学反应过程放出热量， 若不及时移走 热量， 反应釜内的温度会越来越高， 化学反应加剧， 有可能引起爆炸。所以还需要一个降温过程。丁 苯聚合反应装置及分程控制系统的简图如图 3 所 示。 !5 37 分程控制回路的实现 .)/$&0 系统提供了强大的控制计算功能， 在 .)/$&0 中实现分程调节十分方便和简单。.)/$&0
计算机应用! !
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
! !
石 ! 油 ! 化 ! 工 ! 自 ! 动 ! 化，"##* ，)V &$ WG2UXW2CUY CY 3R2ZU%A>RXCAW[ CY,G92Z\
分程控制在 !"#$%& 系统中的实现
赵士城， 石红瑞
图 37 丁苯聚合反应装置及分程控制系统 .)/$&0 系统提供的标准分程控制模块 （ :8;< =>） ， 它可以根据 89. 的输出将其转化为输出 ?@= A3 和 ?@=AB ， 再通过两个 C? 模块来控制现场的 B 台控制阀。以上面的丁苯聚合反应为例。其控制 回路框图如图 B 所示。
图 B7 控制回路框图 !5 B7 分程控制曲线的实现 7 7 如图 B 所示， 89. 模块通过 C9 卡将现场的 B 模拟信号读入， 作为 89. 的 !" 值， 而 89. 的 #! 通 常是固定的设定值。由于 !" 和 #! 之间经常存在 差值， 通过 89. 运算后输出， 即 89. 的 ?@= 值， 作 为分程控制模块 （ :8;=> ） 的输入。而分程控制模 块就是根据 89. 的 ?@= 值在不同的范围变化时将 其分成 B 路输出， 这 B 路输出再通过 B 台 C? 模块 来分别控制现场的 B 台控制阀。从而实现了分程 控制。在 :8;=> 的组态参数中含有 9DAC>>CE 和 ?@=AC>>CE B 个参数， 这 B 个参数用来定义 ?@= A3 和 ?@=AB 参数的输入和输出 （ 即与 :8;=> 模块 相连的 B 个 C? 模块的输出） 。聚合开始时， 由于 万方数据 反应釜内初始温度较低， 测量信号低于设定值， 所 以正作用的温度控制器 =F 的输出信号最小 （ 小于 1" ） ， 将冷水阀 G 全关， 蒸汽阀 C 全开， 并随着温度 的逐渐升高， 蒸汽阀逐渐关闭， 当 =F 的 ?@= 值为 1" 时， 蒸汽阀将完全关闭。待聚合反应开始后反 应放出的热量使釜内温度升高并超过设定值时， =F 控制器的 !" 值将超过 #! 值， 由于控制器 =F 采用正作用， 所以其输出信号 ?@= 将增加并超过 1" ， 这时蒸汽阀完全关闭并逐渐打开冷水阀给反应 釜降温， 直至把反应温度控制在设定值上， 可见此 分程控制系统满足工艺操作的特殊要求。 :8;=> 中 ?@=A3 和 ?@=AB 与 9DAC>>CE 和 ?@=AC>>CE B 个参数的关系如表 3 所列， 丁苯聚
#" 常规分程控制系统存在的问题 "） 有的分程控制系统中， 用控制回路连线把 / 台 控制阀串联在同一个回路中， 一旦中间线路出现故 致使 / 台阀都不能工作。 障， 或 " 台阀进行检修时， F F /） 分程控制曲线的实现是通过调整反馈凸轮 板的位置来改变阀门的正反作用， 或用阀门定位器 的反馈杠杆来改变阀门定位器的量程范围来实现 分程， 在实际的调校中也较为繁琐， 维修也不方便。 $" 在 %&’()* 系统中实现分程控制的优点 "） 控制回路连线把 / 台控制阀分别连接在 / 个回路中， 其中任何一条线路或控制阀出现故障都 不影响另外一条线路或控制阀， 从而降低了风险。 /） 分程控制曲线是通过改变分程控制模块 的组态参数来实现的， 应用方便而且现场 （ >GH%*） 阀门定位器无需任何改动， 从而使得控制阀的调校 也较为简单， 阀门定位器的维修也比较方便。 +" 结束语 在 I;38?C 系统中实现分程控制不但克服了常 规分程控制的缺点， 而且较常规方法方便、 简单、 安 全、 可靠， 因此广泛地被大家采用。
表 !" 分程控制曲线设定表 13456 #78978 ’(&)**)+ :3;<;=8 >8?@8A=B #$ C?37; :=DA=B #$ C?37; #78978 C?37; E4@ >8?@8A=B #$ C?37; #$%&" #$%&/ !"" !/" !"/ !// """ "/" #$%&)**)+ :3;<;=8 #78978 C?37; E4@ :=DA=B #$ C?37; ""/ "//
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （ 上接第 00 页） #" 存在的问题及解决方法 >A;<;=R >K,S.. 冗余控制系统集成了各种调 节控制和自保联锁控制为一体， 大大提高了集成度 和可靠性， 采用自适应随动调节系统， 随工艺状况 的改变， 自动生成控制操作曲线、 故障塔切除与恢 复控制软件， 为生产高纯度氢气提供可靠保障。但 在系统安装调试， 空载运行过程中存在几个小问 "） 在调试程控阀开与关时， 部分的实际开与关 题： 位置， 与位置检测传感器回讯信号相反。解决办 法— — —对换程控阀磁缸里具有不同极性的磁铁， 使 在敷设油路管道镀锌管施工 两者信号相一致。/ ） 过程中， 由于没有把管道里铁屑清除干净， 致使个 万方数据 别电磁阀油路堵塞， 造成相应程控阀不动作。解决 方法— — —切断程控阀油路， 拆除电磁阀， 清除油缸 在操作站工作不 里铁屑， 复位后可排除故障。! ） 正常容易死机时， 需要重新安装软件的过程中， 必 须按照一定安装顺序， 否则， 会出现不可预现故障 由于该系统为冗余 GH2 控制， 因此， 在 的错误。S ） 下装前需要把从站的 2G$ 状态切换到 >%#G， 再把 最后， 把从站的 2G$ 状 新程序下装到主站的 2G$， 态切换到 *$(， 启动后从站的 2G$ 就被自动更新。 因此， 在每次下装程序后， 2G$ 内工作内存的剩余 空间就会相应变小， 最后到一定次数后就不能再下 才能再把 装， 这时只有把 / 个 2G$ 的内存清空后， 组态和程序下装到 2G$ 中。
大大节约了安装空间， 减少了中间故障环节。 ,-.% /01 系统的控制器具有在线完全冗余的功能， 在系 统正常运行时， 不需要停车， 只需在左侧把第 " 套 控制器所插放的底板与运行中控制器底板通过其 自带的标准插口插接起来， 则系统自动完成控制器 冗余， 不需要任何组态， 不需停车， 不需额外接线， 对系统的运行不会造成任何影响。这是 ,-./01 系 统控制器独一无二的在线冗余方式。 C T U 卡件的 冗余也是无需任何组态， 由系统自动识别完成的。 )’ 分程控制系统 在反馈控制系统中， 通常是 ) 台调节器的输出 控制 ) 台控制阀， 然而在分程控制系统中 ) 台调节 器的输出可以同时控制 " 台甚至是 " 台以上的控 制阀。调节器的输出信号被分成若干段， 每一段信 号去控制 ) 台控制阀。分程控制系统中调节器的 输出信号的分段， 一般由附设在控制阀上的阀门定 位器来实现的， 阀门定位器相当于一个可改变放大 倍数且零点可调整的放大器。采用分程控制系统 主要有两个目的， 一是可以扩大控制阀的可调范 围， 以便改变系统的控制品质， 使控制系统更为合 理可靠； 二是为了满足工艺操作上的某些特殊的要
(’ !"#$%& 系统 )F )! 控制系统的软件 ,-./01 系统的功能块是基于 QQ 标准开发的， 而控制方案采用 CRA%$))’) 标准。控制方案组态 采用标准功能块连接的图形语言方式完成， 无需再 填写表格， 即鼠标拖放式组态； 而且具有在线仿真 功能， 可以使组态的正确性立即得到验证， 大大减 少了现场调试的工作量， 缩短了工期； ,-./01 系统 图形环境使工艺流程图的绘制工作变得非常容易。 ,-./01 系统可以离线运行， 用户可以离线组 另外， 态， 即离线进行各种控制方案的组态和流程图的绘 制工作。仿真运行时， 可以对组态方案进行调试， 1:I@0.A S S 程序一样， 可以 就像调试 1:I@0.40I:;， 进行单步运行调试、 设置断点等， 使得调试工作简 单灵活。 )F "! 控制系统的硬件 智能化设 控制器和 C T U 卡件全部采用模块化、 计。一经上电， 系统自动识别其类型， 自动分配地 址。系统采用标准的 C T U 背板， 所有卡件可以混合 进行使用， 没有位置的限制； 任何卡件都可以进行 带电热插拔， 不会对系统运行造成任何影响。另外 卡件每个通道与现场之间都采用了光电隔离技术。 卡件的集成度更高， 体积更小， 标准的接线端子直 万方数据 方便了接线， 接与 C T U 卡件一起插在 C T U 背板上，
