DCS控制系统在元明粉生产中的应用.doc

2004年中国化工学会无机盐学术年会 DCS控制系统在元明粉生产中的应用 孟献亮，相安庆 (上海太平洋化工(集团)淮安元明粉有限公司．江苏淮安223343) 摘 要：本文通过生产实践．详细闱述了在元明粉生产过程中采用DCS控制系统的可行性 基本构成和配置、不足之处及发展前景 关键词：DCS控制}元明粉生产 1元明粉的生产现状概况 元明粉(无水硫酸钠)是一种基本的化工原料，广泛应用于洗涤剂、印染、玻璃等行业。国外 元明粉生产，特别是欧美发达国家，其生产过程中的参数都集中于控制室进行遥控，从而使其 生产过程处于最佳工作状态下运行．节约能源、降低消耗、稳定生产，提高生产效率。我国元明 粉近年来发展迅速、生产能力近500万吨，生产装置有几十套，规模小的有几千吨，大的30万 吨左右，在其生产过程中大多只有很少的就地检测的简易仪表，远不能满足生产工艺的需要， 特别是一些老的装置，不要说与国外制硝行业相比，就与国内目前相似的制盐行业相比，都有 较大的差距。除副产元明粉工艺外，大多采用回溶蒸发法进行生产，流程图如下： 原料硝水一脱氧器一蒸发罐一硝浆桶一离心机一干燥器一成品 根据同行业多年的生产经验表明：传统的四效、五效制硝蒸发工艺，存在着事故发生率高、 人为操作失误频率高、易堵、易倒罐、易翻罐、真空度偏高、操作烦琐等缺陷。 上海太平洋化工(集团)淮安元明粉有限公司现有两条元明粉生产线，年生产能力近40万 吨。在工程建设之初，我们就强调生产控制的先进性，提高工程的技术含量，通过和自贡轻工设 计院、上海焦化设计院合作，大胆在元明粉生产工艺中采用D(葛集散控制系统技术，系统运行 以来，情况良好，与同行业相比，提高了操作管理水平，保证了生产的稳定性，延长了生产运行 周期，最终达到提高经济效益、社会效益和环境效益的目的。现将有关情况介绍如下。 2 DCS控制系统概述 FX]S英文名称为Distributed Control System，也即集中分散控制系统(简称集散控制系 统)，也叫分布式控制系统。是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一体的综合性 高技术产品。DCS通过操作站对整个工艺过程进行监视、操作、管理，通过控制站对工艺过程 各部分进行分散控制。既不同于常规仪表控制系统，又不同于集中式的计算机控制系统，而是 集中了两者的优点，克服了它们各自的不足。DCS是一个以微机为基础的标准产品的分级系 列，这些产品可以根据控制对象任意组合。为连续或间歇过程提供任意程度的分散控制。具有 如下特点：控制功能多样化、操作简便、系统便于扩展、维护方便、可靠性高、便于与其它计算机 联用等。 上海太平洋化工(集团)淮安元明粉有限公司元明粉生产过程，包括了动力、制硝、矿山开 采。全厂拥有自控回路46套，测量报警回路200多套，总数据输X／输出点数近300点。通过 对国内外几种主要的DCS产品性能进行比较，我们选择横河公司CSlOOO系统作为DCS集散 ‘ 控制系统。 368  2004年中国化工学会无机盐学术年会 3 CSl 000系统情况介绍及内容 3．1 系统构成 CSl000作为系统的主要控制设备，集数据采集和过程控制为一体，智能化的输入／输出处 理和高速数据通讯能力。全过程数据处理和VI。．net网络效据问对等通讯和数据访问提供了 极大的方便，尤其是实用的控制，逻辑运算等算法和用于编程功能，包含了调节控制，逻辑判 断，变量运算，顺控执行等这些功能数据的灵活应用及组合，可以构成一系列从简单到复杂、从 基本到高级的控制策略，满足过程控制和管理的需要。构成(281000系统控制组态应用的主 体。其基本构成如图l所示。 HIS：Human Inle*,aoe$131i1醐1 撬嚣阢窘潞器罐暖 BCV； 8惦∞^惦^er AC821 I／0 P．o,le雌1ran cd断ne‘ Vnet-C0nIroI雠 Ethernet： lnfoTmaI；Dn9I LAN 图】 3．Z系统的配置 CSl000系统由工程师站、操作员站、现场站等组成，它们之间由VI，．net通信总线相联。 369  2004年中国化工学会无机盐学术年会 现场站里的tgt原,、CPU卡、通信藕合器等都是双重冗余配置。操作员站由装机CENTUM使用 软件的PC机组成，并配有专用操作键盘。基本配置如下表1所示。 表1 DCS基本配置 3．3系统uo点数(见袁2) 序号 名称 型号 数量 表2 1 21℃RT操作站 Dell 2台 序号 信号类型 I／O点数 备注 2 网卡 Vlnet 2 1 热电阻信号 56 Ptl00 3 操作员／键盘 2 2 电压信号 15 分度号：K 4 打印机 HP 1 3 电流信号 1 61 4——