分程调节在反应釜压力控制系统中的应用

分程调节在反应釜压力控制系统中的应用 分程调节在反应釜压力控制系统中的应用 第28卷第3期 "2011年3月 吉林化工学院 JOURNALOFJILININSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGY Vo1.28No.3 M.2O11 文章编号:1007-2853(2011)03-0077-03 分程调节在反应釜压力控制系统中的应用 高洪杰 (中国石油吉林石化公司合成树脂厂,吉林吉林132021) 摘要:研究了吉林石化公司合成树脂厂SAN装置反应釜压力分程调节的实现过程.介绍了分程调节在 节的实现方法进行了比较.实践证TDC-3000系统中的实现方法,并与常规分程调 明,利用本方法对反应 釜压力进行分程调节,能有效地避免反应釜压力控制中的不利因素,提高装置的自控水平. 关键词:压力;DCS系统;分程调节 中图分类号:TP273.1文献标志码:A } 吉林石化公司合成树脂厂ABS装置是中国 石油天然气公司最大的ABS产品生产基地,SAN 产品作为ABS生产的主要原料,对ABS产品质量 具有非常重要的作用. SAN生产工艺中,进人反应釜的物料在一定 的温度,压力及搅拌条件下进行聚合反应.控制反 应釜的压力,温度在规定的范围内保持稳定,是 SAN产品质量的保证….为了实现这一目标,设 计了由DCS系统实现的氮气分程调节系统,通过 改变氮气流入量和流出量来维持反应釜压力稳 定,当压力超过规定值时,如果氮气阀全关停止进 气也不能保证反应釜压力在规定范围内时,则通 过分程调节方式控制泄压阀,泄掉一部分氮气,从 而保证反应釜压力在规定范围. 1DCS系统的配置 ABS装置采用HONEYWELL公司的TDC一 3000控制系统,控制系统的结构如图1所示,其 中包括8个US(万能操作站),1对NIM(网络接 口模件),1个AM(应用模件),1个HM(历史模 件),1对PM控制器,4对HPM控制器.万能控制 网(UCN)选用的是冗余的控制网络,将高性能过 程管理器HPM挂到UCN网上.HPM控制器具有 可实现常规控 高度灵活的数据采集和控制功能, 制,逻辑控制和顺序控制. LC 橱 — .1HPM HPU — HP? — U 图1TDC.-3000控制系统结构 2分程调节的实现 常规分程调节的实现方法是将调节器的输出 线与现场的多台调节阀相串联.这种控制方式的 弊端是多台调节阀串联在同一个回路中,一旦中 间线路出现故障或某台阀进行检修时,将使得多 台阀都不能正常工作引;另外调节阀的调校也较 为繁琐和费时,不利于维护.而利用DCS系统提 供的强大计算能力,在DCS系统中编程实现分程 调节却十分简便. 2.1确定调节阀的气开,气闭形式 如图2所示,从安全角度,为了避免气源故障 时引起反应釜压力过高,所以要求气源故障时反应 釜压力处于最小的状态.因而x阀选择为气开阀, Y阀,z阀选择为气关阀,压力控制器选反作用. 收稿日期:2010-11-05 作者简介:高洪杰(1970一),女,吉林省吉林市人,中国石油吉林石化公司工程师,主 要从事DCS系统维护,管理方面 的研究. 吉林化工学院 r一,一,一,一…',一,,……,,', 豳,一一,一.….囹一囫3算法功能介绍 图2控制工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 2.2决定分程区间 根据工艺要求,当反应釜压力偏低时,总是先 关小z阀,再关小Y阀,最后再开大x阀.当反应 釜压力偏高时,总是先关小x阀,停止进氮气,再 开大Y阀,最后再开大Z阀,因此需得到图3所 示的输出特性曲线. 100% 阀 门 开 度 O% 25%4Z.5%52.5%100% 调节器输出 图3分程特性曲线 这里压力调节器PIC2205为反作用方式,当 反应釜压力测量值升高时,调节器PIC2205的输 出减小;反应釜压力测量值降低时,调节器 PIC2205的输出增大.所以x阀的分程区间在高 信号区,Y阀的分程区间在中间信号区,z阀的分 程区间在低信号区.x阀接受调节器的输出信号 范围为52.5%一100%,Y阀接受调节器的输出 信号范围为25%,47.5%,Z阀接受调节器的输 出信号范围为0,25%.因此在x阀与Y阀之间 存在一个间歇区(5%),这样设计的好处是避免 了因反应釜压力的轻微波动,导致X阀,Y阀的 频繁开闭,从而延长阀门的使用寿命,同时也节省 了氮气. 为了在DCS系统实现上述分程调节,设计如 图4所示的点连接图.该套分程调节包括:一个 AI点(PIT2205);一个常规控制类型的PID算法 点(即PICA2205);一个RPV类型的HILOAVG 算法点(即PY2205ZHL,选该算法的等式A);一 个常规控制类型的SWITCH算法点(即 SW2205),点SW2205相当于一个4位选择开关, 开关的选择位置可由操作人员,用户程序或逻辑 点来确定.在该分程调节中设计为当SW2205处 于MAN方式时可由操作人员人为选择输入源, 当SW2205处在CAS方式时可通过HPM/CL程 序来决定SW2205的输入源.当PICA2205.OP> = (50--PICA2205NN.PV)时,SW2205选择输入源 X2(即PY2205Z1),反之则选择输人源x1(即 PY2205ZHL).由三个模拟输出点(PY2205X, PY2205Y,PY2205Z)来控制现场的调节阀,在 TDC-3000系统中,模拟输出点具有正/反输出功 能,在这套分程调节中将PY2205X和PY2205Y 设计为正作用,PY2205Z设计为反作用. 图4点连接图 本分程调节系统设计的另一个特殊之处在于 点PY2205X2,PY2205Y2使用了常规控制类型的 AUTOMAN算法.AUTOMAN算法的输出公式为 CV=X1+B,x1是PID控制点PIC2205的OP 第3期高洪杰:分程调节在反应釜压力控制系统中的应用79 值,在本控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中PY2205X2,PY2205Y2的CV 值即为输出值,PY2205X2,PY2205Y2的输出值决 定了现场阀PY2205X,PY2205Y的开度,阀 PY2205Z的开度则由SW2205决定.当PY2205X2 或PY2205Y2处于串级控制方式时,PY2205X2或 PY2205Y2的输出值等于输入值加上B值.当 PY2205X2或PY2205Y2处于手动控制方式时, PY2205X2或PY2205Y2的输出值可以手动直接 输入.因为在控制器掉电的情况下B值会改变, 而B=B0+B1,所以在投运本分程调节系统时必 须人为将B0置为0.使用AUTOMAN算法的优点 在于能给现场调节阀提供无扰动的输出.正是由 于TDC-3000系统具备的这些功能使得分程调节 可以方便地实现. 4结论 通过DCS系统中实现分程调节的优点在于 充分利用了TDC-3000系统中HPM控制器特有 的AUTOMAN算法和SWITCH算法的功能,只需 统一的阀门定位器即可满足要求,实现过程较常 规方法更为简便,安全,可靠性更高,在提高控制 精度的同时也便于阀门的维护,实现了优化控制. 通过DCS系统实现的分程调节,较好地满足了 SAN装置聚合反应釜对反应温度的要求,从该控 制系统投入使用以来的运行情况 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ,系统控制 效果完全满足生产要求,运行更加稳定可靠. 参考文献: [1]王骥程,祝和云.化工过程控制[M].北京:化学工 业出版社,2003. 王钦若.智能控制方法在反应釜温度控制 [2]谢森林, 中的运用[J].自动化仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ,2008,29(8):l5-18. [3]耿瑞芳,曹辉.基于MCGS的反应釜控制系统设计 与实现[J].微计算机信息,2009,25(5.1):33-35. Applicationofsplit—rangecontrolinthereactorpressurecontrolsystem GAOHong-jie (SyntheticResinFactory,PetroChinaJilinPetrochemicalCo.Ltd.,JilinCity132021,China) Abstract:Thispapermainlyintroducedtheimplementationofreactorpressuresplitcontrolfo rSANPlantin SyntheticResinFactoryofJilinPetroChemicalCompany.Thesplit—rangecontrolbasedonDCSTDC-3000sys- ternwascomparedwiththeregularsplit—rangecontro1.Practiceprovesthatthesplit—rangecontrolbasedon DCScaneffectivelyavoidthedisadvantageousfactorsofthereactorpressurecontrolSOastoi mprovethecon? trolleve1. Keywords:pressure;DCSsystem;split—rangecontrol