我廠南常減壓蒸餾裝置建于1987年秋,主要加工遼河原油,生產普通道路瀝青和裂化原料及柴油餾分,屬燃料型裝置。出于工藝生產需要,我們對現有裝置進行了改造,改造后裝置加工低凝混合原油,由干式操作的燃料型裝置改為濕式操作的潤滑油型裝置,減壓塔底生產優質高速道路瀝青。同時把原有儀表盤更換成了DCS系統。
該裝置的DCS系統采用了和利時公司的MACS II系統。整個裝置共有模擬輸入點251點,模擬量輸出點84點,開關輸入點92點,開關輸出點4點。系統配置包括工程師站1臺,操作員站2臺,I/O站2個,服務器2臺,優化服務器1臺,報表打印機1臺。系統結構如下:
1. 各部分的功能和特點
(1) 工程師站:由高檔微機和各種組態工具軟件組成,主要功能包括組態:完成數據庫、圖形、控制算法、報表、事故庫的組態。
數據下裝:將組態后的數據下裝到服務器、現場控制站、操作員站、現場控制站及過程I/O模塊的配置等。
離線查詢:對存檔數據的查詢。
(2) 操作員站:由高可靠工業微機和操作員站專用軟件組成。
主要功能包括:模擬流程圖顯示、趨勢顯示、參數列表顯示、工藝報警顯示、日志和事件查詢顯示及控制調節和參數整定等操作功能。
(3)現場控制站(I/O站):實現數據采集和過程控制的重要站點,主要完成數據采集、工程單位變換、控制和聯鎖算法、控制輸出、通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到系統服務器等功能。
2 . 組態工作
(1) 主要控制方案的實現。
除了簡單回路外,在爐出口總溫和塔底液位等部位采用了串級調節。其中裝置中存在兩臺變頻泵共用一臺備用泵的情況,在切換功能上,采用了功能塊和梯形圖相結合的方式,實現了無擾切換。
(2) 一備二變頻回路的切換功能
為了實現備泵與主泵之間的無擾切換,我們編制了相關的切換程序,實例如下:
在流程圖上點擊相關鏈接,,彈出如圖-2窗口,點擊任意一條選項,三條選項分別對應內部邏輯變量L1003-1、L1003-2、L1003-3,每點擊一次,對應變量翻轉,由梯形圖運算后(見圖-3),將對應的的變量L1003-1004、LHS1003、LHS1004鎖定為“1”狀態,該邏輯保證了每次只有一個對應變量為“1”。最后由功能塊運算(圖-4)選擇對應回路的輸出信號輸出到LV-1004P控制備用泵。
圖 2
圖-4
(3) 設備運行狀態的顯示
為了在轉動設備啟動和停止時,對操作人員有一個提示,我們特別加入了提示畫面,引用各轉動設備如:泵、空冷等的運行狀態開關量的狀態變化,來實現推圖功能。當某個開關量翻轉時(上升沿或下降沿),觸發一個對應內部開關量由“0”翻轉為“1”(見圖-5),該變量驅動“切換畫面”功能,并且使該設備的狀態燈閃爍,起到提示功能。
然后,由人工手動清除(變量NULL10)閃爍功能。
圖-5
3 . 應用效果
(1) 系統實現了資源共享
由于整個系統結構采用了以太網結構,所以系統各個操作員站和服務器之間實現了資源共享。這給系統維護帶來了極大的方便,如系統備分和離線組態時,可以借助此功能在系統內任意拷貝。這在后來的系統維護中,也顯示出了極大優越性。
(2) 自控率明顯提高
本系統的組態軟件提供了很全面的功能模塊,使得我們可以隨心所欲地組合成需要的控制算法。即使是投用以后,發現控制算法有不合適的可以隨時在線修改,以達到滿意的控制效果。該系統提供了在線參數整定的功能,并且伴隨直觀的實時曲線,對整定參數有很好的參考價值。該系統投用后,自控率明顯提高,基本達到了總公司的要求。
(3) 報警功能的優點(泵偷停能及時發現)
由于在基本的聲光報警功能上,我們根據需要增加了報警推圖的功能。使得在泵等設備偷停時,能給操作人員及時的提示。同時,對于模擬量的上下限報警狀態,采用了字符變色的方式,同時伴有聲音報警。
(4) 為企業信息網和優化控制的實現準備了前提條件
該系統采用了標準的以太網結構,遵守國際標準協議,這就使得我們可以很容易地把該系統掛接到企業信息網上,使其成為企業網的一個子網,實現信息共享。目前,該項工程也正在實施中。
(5) 裝置操作實現了平穩,高效。
為了保證系統自身的可靠運行,采用了大量安全措施,主控單元、服務器、網絡和主要回路的卡件等關鍵部位都采用了冗余配置,提高了自身的可靠性。另外,該系統強大的自診斷功能,可以直接檢測到板級,并且對于系統設備的故障狀態提供報警功能,以便使故障能及時得到排除。自從采用了該系統后,系統運行良好,保證了裝置平穩、安全地長周期運行。