DCS在压滤脱水装置中的应用.pdf

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1、第5期潘茂强．DCS在压滤脱水装置中的应用679DCS在压滤脱水装置中的应用潘茂强(贵州瓮福集团有限责任公司瓮福磷肥厂，贵州福泉550501)摘要针对压滤脱水装置生产工艺的特点和控制要求，采用ECS．100DCS系统对原PLC系统进行升级改造。在简要介绍压滤脱水工艺流程的基础上。从硬件配置、软件设计及人机接口设计等方面阐述了控制系统的组成和功能。实际投运后，系统稳定、人机界面友好且控制功能完善关键词压滤脱水装置自控系统DCS改造中图分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000—3932(2013)05-06

2、79-04贵州瓮福集团瓮福磷肥厂压滤脱水装置有5台从芬兰进口的LAROXCF压滤机，自投产至今已使用十余年，由于设备老化，其PLC系统和触摸屏均出现不同程度的故障，致使压滤机故障率高但生产效率却降低。而维修备件系国外产品，型号老旧，厂家已停产。为此，该厂决定将原PLC系统升级改造为ECS一100DCS，现从系统的硬件配置、软件设计及人机接ISI等方面进行介绍。1压滤机生产工艺流程LAROXCF自动压滤机的所有动作都由液压站来控制并驱动7个液压气缸、一个液压马达以及工艺管线上的液压夹持阀来完成相关动作。液压站由油泵

3、、油箱、电磁换向阀、压力开关及压力表等组成。压滤机的滤板有60块(平行垂吊)，在压滤机的整个生产流程(图1)中除了滤饼排放时之外，所有滤板紧紧地挤压在一起。每个压滤机滤板由一张首尾相接的滤布和一块橡皮隔膜组成。滤布是双层通过滤室，橡皮隔膜除了挤压的作用还起着密封滤室的作用。滤板顶端或下端角处有一喂料喷嘴，矿浆、冲洗液和烘干空气就是通过这个喷嘴进入滤室的。冲洗滤液和烘干空气从背面下端角处流出滤室。压滤过程开始时，滤布上升，滤布随着转换横梁转动从下端位置回到上端位置后，全体滤板开始快速关闭，当滤板关闭到位后，紧固锁销

4、在液压油缸的推动下伸出并固定在压滤机的关闭梁上，这时密封油缸向前推动滤板，使所有滤板紧紧地挤压在一起，当密封压力足够时整个滤室就被橡胶隔膜给密封起来。液压马达驱动螺定螺母对密封油缸的轴进行机械锁定。之后，矿浆进料阀打开，磷矿浆通过滤板顶端的喂料孔流入滤室中。喂料时间结束后，进料阀关闭，挤压空气阀打开，挤压空气充人到滤板与隔膜之间，向滤布方向挤压滤饼，把矿浆中的水分挤出滤室。经过一定时间的挤压后，挤压空气阀关闭，空气排放阀打开排放掉滤室内的高压空气。烘干空气经滤板上的喂料孔进入滤室烘干滤饼，烘干结束后液压马达驱动锁

5、定螺母打开，解除对密封油缸的锁定，密封油缸的轴回缩，滤板不再被紧紧地挤压在一起，紧固锁销也回缩，之后滤板在液压缸的推动下缓缓打开，滤饼掉落到压滤机下方的输送皮带上。滤板打开到位后，滤布转制横梁向下移动，带动滤布向下转动，把沾在滤布上的部分滤饼刮落下来。至此，一个完整的压滤循环流程结束。油泵启动l叫锁定螺母关闭l--I右集液板下降l●l滤,,41iJzYt·l进料ll锁销打开l●滤板关闭l挤压ll滤板打开l●l锁销关闭I烘干ll滤布下降l●l右集液板上升ll锁定螺母打开I(结束)●l左集液板上升ll密封油缸打开l●

6、l密封油缸夫闭lI左集液板卜I降l图1压滤机生产工艺流程收稿El期：2012-10-23680化工自动化及仪表第40卷2系统控制方案一，2．1硬件配置压滤机控制室的DCS选用ECS．100硬件平台，软件为AdvantroPro2．65版。系统由工程师站、操作员站、控制站及过程控制网络等组成。根据压滤机生产工艺要求，为了实现控制的准确性、顺序性和实时性，设计的监测仪表参数包括压力、流量、液位、位置开关、阀门状态、皮带运行状态及泵的运行状态等信号。因此，该系统设置了两个I／O控制柜，采集5台压滤机和装置其余设备的信号

7、，用以完成信号采集与输出功能。压滤机控制系统的主要结构如图2所示。过程控制网sc。etⅡAMB网FW253l·机笼1·机笼2机笼2坝笼3·机笼I，O控制柜,scII／O控制柜SC2图2压滤机DCS系统配置工程师站与操作站通过过程控制网SCnetII与SCl控制柜1。机笼的主控卡FW243X相连，主控卡是控制站硬件的核心，协调控制站内软、硬件关系和各项控制任务，自动完成数据采集、信息处理及控制运算等各项功能。该系统采用冗余结构，在机笼插槽上配置互为冗余的双FW243X卡，主控卡通过机笼上的数据转发卡FW233与每个

8、机笼上的I／O卡件进行通信，实现与I／O卡件的信息交换(现场信号的输入采样和输出控制)。该公司压滤机装置的测点包括：控制系统模拟量输入AI32点，模拟量输出AO16点，数字量输出DO288个，数字量输入DI832个。其控制站主要硬件配置清单见表1。表1控制站硬件配置2．2软件根据压滤机的生产工艺，总结出其工作模式有7种：液压测试、工艺阀试验、手动运行、自动运行、手动运行、