合成氨装置DCS改造.pdf

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1、第48卷第2期石油化工自动化Vo1．48，No．22012年4月AUT()MAT10NINPETR0一CHEMICALINDUSTRYApri1，2012合成氨装置DCS改造雷文书(贵州赤天化股份有限公司，贵州赤水564707)摘要：介绍了合成氨装置DCS升级改造软硬件的设计思想、系统构成，以及Centum-XI系统与CS3000系统在组态方面的主要区别。通过锅炉水位三冲量控制系统、水碳比控制系统和甲烷化炉温度联锁系统的实例，介绍了CS3000控制系统的反馈控制功能和顺控表功能在系统中的应用，并对系统改造过程中的人员培训、系统软硬件配置、系统设计、FAT

2、／SAT调试等方面提出建议。关键词：分散型控制系统系统构成组态调试中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—7324(2012)02—0075—02赤天化股份有限公司合成氨主体装置是20世一控制站的故障，不会影响其他站之间的信号传纪7O年代从美国引进的KelloggB型设备，采用输，当任一控制站连接或脱离总线系统时，不会影天然气原料、烃类蒸气转化工艺，原设计合成氨产响其他站之间的信号传输[1]。能为1kt／d。该公司不断通过节能增产改造，使装e)DCS需配备与其他子系统的冗余通信接置产能增加到1．22kt／d。口，以实现与各子系统的通信。该

3、装置DCS采用Centum—XL系统，于19961．2系统组成年投用，经过十多年的运行，设备不断老化，多次出控制系统主要包括6台操作站(HIS)、1台工程现通信和卡件故障，严重威胁合成生产工艺的稳定师站(EWS)、3套现场控制站(F()和1台OPC服运行。为彻底解决运行安全隐患，该公司于2011务器。合成氨装置I)(的总点数为l300多点。年完成了该装置DCS改造工作。Modbus通信卡件有2个。系统向上与工厂信息管1系统主要构成理网相联，向下对装置内PLC进行监控。1．1设计思想2关键控制方案说明系统改造的总体思路是以原Centum-XL系统合成氨装置

4、工艺复杂，控制要求较高，具有多的自编文件为设计基础，保持并扩展原有功能，增种复杂的控制回路，笔者在该系统上实现了一些较加系统冗余，方便工艺操作，并兼顾系统扩容。采复杂的控制方案，在此举几例典型的控制方案加以用CS3000控制系统，对原有DCS进行升级改造。说明。改造范围涉及所有控制站(I／O柜)、操作站、工程2．1锅炉水位三冲量控制系统师站、端子柜和安全栅，并自主设计施工图，将现场为了保证锅炉高压汽包的安全稳定运行，设计信号通过新增加的端子排引人新的CS3000控制站。了一个以汽包液位为主调参数，以蒸汽量和给水量为满足系统开放性、便于优化控制和维护的要为

5、副调参数的典型三冲量液位调节系统。三冲量求，在系统结构设计中采用以下设计思路：控制方案如图1所示。a)系统功能成套完整，系统硬件可保证长周a)在开、停车或系统不稳定时，可以改为单参期运行并具有较高的可靠性。数调节。由于在DCS中采用了顺序控制，单参数b)系统具备完备的冗余功能，任何部分I／OLC1001和三参数LCO001不被选中时，其SV—均可根据需要做成全冗余(无须改变系统结构)，对PV，且不被选中的输出始终跟踪被选中的输出。插件、软件、机箱空槽留有足够的余量。这样，只要改变SW0006的开关位置，即可改变控c)系统的各种插卡应能在线热插拔、更换。制

6、参数(sw一1为单参数，sw=3为三参数)，而冗余设备必须能在线自诊断、出错报警、无差错切不需要进行平衡操作。换。系统必须具有完善的硬件、软件故障诊断及自诊断功能，自动记录故障报警，并能提示维护人员稿件收到日期：2011—12—2O，修改稿收到日期：2012—01—18。进行维护。作者简介：雷文书，男，工作于贵州赤天化股份公司电仪工程公司，d)连接到总线系统的各个部件和其连接的任任技术员。76石油化工自动化第48卷b)为了克服假液位的影响，该系统采用三冲包液位的稳定。量调节，以液位调节器LC0001为主调节器，以c)为了操作方便，使BF0001总保持在“

7、CASBF0001为副调节器，在FX0007中将给水的测量(串级)”状态，LC0001总保持在“AUT”状态，而且值减去蒸汽的测量值，其差值作为BF0001的输当单参数控制时，LC0001的SV=PV。在三参数入，作为测量值。其输出经SW0006选择后送去控时，LC1001的SV—PV。因此，从“1”一“3”切换制lO4J或104JA的转速，从而控制给水量，保证汽时，无需进行SV与P的平衡。0UTINIlSW0006lIN3MVlBF0001IINCPVlFX00071001P1DIN1NIPV网sETF10006J01ISWMC104lJ01SETlM

8、C104J一MLD—SW1PVI．．．．__J^i0UTlOUTIIN图1三冲量