第40卷第7期遼寧化工vo1.40,No.72011年7月Liaoning Chemical Industryuy,2011CS3000控制系統(tǒng)在水煤漿系統(tǒng)中的應(yīng)用馬五星,張超,周志博(沈陽石蠟化工有限公司,遼寧沈陽110141)摘要:以1臺75t油爐改燒水煤漿為實例,介紹了橫河CS300控制系統(tǒng)在裝置上的應(yīng)用情況,列舉了用CS3000系統(tǒng)提供的功能實現(xiàn)一些特殊控制的方法和技巧。關(guān)鍵詞:DCS組態(tài);水煤漿;三沖量控制中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004-0935(2011)07-0693-03沈陽石蠟化工有限公司2鍋爐原為燃油爐,構(gòu)如圖1。2007年對其進(jìn)行了改造,由燃油改燒水煤漿。系統(tǒng)打印機(jī)程師站操作員站設(shè)計由北京華宇工程有限公司設(shè)計,改造后有4種燃燒狀況:單獨燒水煤漿,漿氣混燒,油氣混燒和DUAL Vnet/IP單燃油。水煤漿由原制漿車間通過3臺供漿泵送到2鍋爐爐前。1系統(tǒng)構(gòu)成控制站系統(tǒng)主要由工程師站、操作員站、控制站及通圖1系統(tǒng)硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)性能說明:1系統(tǒng)規(guī)模4-20mA輸入58點(1)通訊網(wǎng)絡(luò):用于連接操作站、工程師站、控制站。4-20mA輸出5點(2)EWS工程師站:用于設(shè)計組態(tài)、仿真調(diào)熱電偶TC試及操作監(jiān)視。采用 Windows XP作為操作系統(tǒng)的熱電阻RTD13點數(shù)字量輸入橫河指定的高性能計算機(jī)。其主要配置為:CPU:49點PentiumIV 3.0G, -Main Memory: 1 GB, Hard Disk:數(shù)字量輸出21點120 GB, Floppy Disk: 3. 5 inch, 1.44 MB,-Ethernet12Wo卡件配置Card,LCD:19inch,1280×1024。AAI14316點4~20mA輸入卡5塊(3)HS操作站用于運行操作和監(jiān)視。采用AA54316點4~20mA輸出卡1塊Windows XP作為操作系統(tǒng)的橫河指定的高性能計AAT14516點熱電偶(TC)輸入卡2塊算機(jī)。其配置與工程師站的配置相同。AAR14516點熱電阻RTD輸人卡2塊(4)FCS控制站:用于過程O信號處理,完成ADV15132數(shù)字量輸人卡2塊ADv55132數(shù)字量輸出卡模擬量調(diào)節(jié)、順序控制、批量控制、邏輯運算等實1塊時控制運算功能1.3系統(tǒng)硬件構(gòu)成14控制站(FCS)技術(shù)說明CS3000系統(tǒng)硬件包括1臺工程師站,1臺操控制站FCS的所有模件都采用集成度高、散熱作員站,1個現(xiàn)場控制站( Processo33MH量低的固態(tài)電路以及表面封裝技術(shù),防塵、抗干擾Memory:32Mhte,1個遠(yuǎn)程接口,2塊Ⅴ網(wǎng)卡,各能力強,適合各種惡劣的運行環(huán)境。模件的編址與種輸人輸出卡件以及其他配件。系統(tǒng)硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)物理位置的對應(yīng)關(guān)系簡單明了,容易掌握。模件帶收稿日期:2011-04-21作者簡介:馬五星(1976-),女,工程師,江西九江人,2000年畢業(yè)于遼寧省撫順石油學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè),研究方向:從事僅表自動化控制技術(shù)工作。E-mail: maxing1630163c0m。遼。寧化工2011年7月電插拔不會引起本模件故障,也不會影響其它模件該數(shù)顯儀設(shè)置了高低限報警,和閃光報警儀構(gòu)成的正常工作。模件插拔都有導(dǎo)軌和聯(lián)鎖裝置,防止個完整的報警系統(tǒng)。汽包水位控制采用三沖量控制損壞或引起故障。模件通用性強,種類規(guī)格少,有方案。3個沖量分別為汽包水位、給水流量、主蒸效地減少了備品備件的費用支出。所有卡件均達(dá)到汽流量。汽包水位控制系統(tǒng)如圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)。主燕汽FCU為現(xiàn)場控制站中央控制單元,在DCS領(lǐng)域汽包水位OLIC1O1蒸汽流量率先采用了可靠性極高的4個CPU的“Par& SpareFail Safe”結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了完全的容錯冗余,解運算器決了過去的單純雙重化方式下不能解決的問題。CPU硬件采用美國MPS公司的VR系列RISCFIC101處理器VR5432,主頻133MHz,32MB誤碼校正存儲器,可進(jìn)行64位浮點運算。具有強大的控制運算給水流量功能每個控制站可提供4000個、100多種運算處調(diào)節(jié)閥主給水理的功能塊,主要包括連續(xù)控制、批量控制及順序控制等,且在系統(tǒng)最大配置情況下CPU負(fù)荷≯60%。圖2汽包水位控制系統(tǒng)圖2系統(tǒng)主要功能具體方案汽包水位設(shè)定值SP:在自動調(diào)節(jié)時作為汽包水21數(shù)據(jù)采集功能位的目標(biāo)控制指令。該系統(tǒng)對各種實時模擬量參數(shù)(包括壓力、溫硬手操狀態(tài)指令DI:對外回路硬手操是否投入度、流量、液位)、開關(guān)量(包括開關(guān)、閥門位置)自動的監(jiān)視信號,使控制回路和硬手操協(xié)調(diào)工作以及設(shè)備運行方式(啟、停、聯(lián)鎖等)進(jìn)行周期性閥位反饋值A(chǔ)I:該信號是由安裝在現(xiàn)場主給水掃描或中斷請求采集。過程變量可以是采樣輸入的管道上的電動調(diào)節(jié)閥上的位發(fā)器給出的反映現(xiàn)場實次參數(shù)、二次參數(shù)或派生參數(shù)以及設(shè)備運行狀態(tài)。際閥位的1個(4-20)模擬信號。過程變量的處理包括對模擬量的數(shù)字濾波、正確性汽包水位AI:差壓變送器;判斷、非線性校正、工程量轉(zhuǎn)換等,以及對開關(guān)量給水流量A:差壓變送器;的狀態(tài)、運作確認(rèn)、運作時間記錄和相應(yīng)變態(tài)處理。主蒸汽流量AI:差壓變送器;該系統(tǒng)的功能除現(xiàn)場實時信號的采集、轉(zhuǎn)換和處理模擬量輸出值A(chǔ)O外,還具有參數(shù)越限和事件報警及打印、報表打印該汽包水位控制系統(tǒng)實際上是一個帶有前饋信事故順序記錄和事故追憶打印、人工數(shù)據(jù)錄入、二號的串級控制系統(tǒng)液位控制器LIC101與流量控制次參數(shù)計算、歷史數(shù)據(jù)保存和查詢以及豐富多樣的器FIC01構(gòu)成的串級控制系統(tǒng)。液位為主變量,給顯示畫面供監(jiān)視水流量為副變量。副變量的引入使液位對給水流量22復(fù)雜控制功能的波動有較強的克服能力。蒸汽流量的信號作為前在對鍋爐汽包水位、主蒸汽溫度、送風(fēng)風(fēng)量、饋信號引入,因為蒸汽流量的波動是引起汽包液位引風(fēng)風(fēng)量、回油量、供漿泵出口壓力等關(guān)鍵參數(shù)的變化的一個因素,是干擾作用,蒸汽流量波動時控制中,汽包水位是重中之重。通過測量引入FC01使給水流量作相應(yīng)的變化。利下面以給水(汽泡水位)控制系統(tǒng)為例來簡述用系統(tǒng)提供的組態(tài)語言進(jìn)行編輯和編譯。當(dāng)硬手操下CS3000系統(tǒng)的控制功能。投自動時,主回路LCl01根據(jù)汽泡水位值與設(shè)定值該系統(tǒng)的主要控制測點汽包水位共有3個值。1SPT的偏差及P、I、D整定參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行運算,個采用電接點水位計測量,送給儀表盤上的數(shù)顯儀其輸出OUT被連到副回路FCl01的SET端,副回進(jìn)行直接顯示;另2個采用雙室平衡容器作為1次路FC101根據(jù)主回路的輸出和給水流量及前饋信測量元件,通過差壓變送器送出2個(4~20mA)號的偏差及P、I、D整定參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行運算后輸模擬信號,一個進(jìn)DCS,一個進(jìn)儀表盤上的數(shù)顯儀,出到模擬量輸出模塊。(下轉(zhuǎn)第696頁)化2011年7(3)經(jīng)濟(jì)效益。投入情況:除1臺提升泵投入提高生產(chǎn)自動化控制水平。油田開發(fā)后期,由于原280元外,其它裝置都是我站利用拆舊的肥料自制油采出手段的變化,給聯(lián)合站的原油分離處理帶來連接,這樣大大節(jié)約成本。加藥量:未改造前,每較大技術(shù)難度,也為平穩(wěn)輸油提出新的課題,為此,天加入破乳劑270kg,因破乳劑加入不及時,加入量還要不斷進(jìn)行研究試驗,逐步攻克實際生產(chǎn)中的技不均勻等情況達(dá)不到原油理想的破乳效果,出現(xiàn)電術(shù)難題。場波動的現(xiàn)象,還要增加加藥量,每月平均較正常參考文獻(xiàn)多加入約600kg破乳劑每噸按8200元計算,改造]張國旗,朱秉怡崗位風(fēng)險評估知識手冊[M]北京:石油工業(yè)出版社,后每月可節(jié)約成本19680元。4結(jié)論2]彭力,李發(fā)新危害辨識與風(fēng)險評價技術(shù)[M】北京:石油工業(yè)出版社,200在試驗的過程中,發(fā)現(xiàn)藥劑混合不充分的問題,因重力,宏黃飛壓力容器的事故故障樹分析[].鍋爐制造,對混藥線加以改進(jìn),由原來的一道彎曲徑該為四道(4 Warren R True Special Report Pipeline Economics [J]. 0i&cm彎曲徑,通過液體流向的多次改變,使藥液混合均Journal,2004,(8):23.勻,避免因藥劑混合不均造成藥劑的浪費。由于改 Warren R.True, Special Report Pipeline Economics0n&cm進(jìn)加藥工藝,不會因人為因素造成加藥不及時,避6 Warren R True Special Report Pipeline Economics[l0&ca免跨電場的現(xiàn)象發(fā)生,減輕崗位員工的勞動強度,Journal,2002(9):16Improvement of Agent-feeding Devices in Combination StationsZHANG Gen, DONG Li-chao, LI Rong2. Institute of Petroleum Engineering, Xi'an Shiyou University, Shaanxi Xi'an 710065, China/na(1. Petro China Changqing Oilfield Company NO 8 Oil Production Plant, Shaanxi Xi'an 710021, ChAbstract: After agent-feeding devices in combination stations were improved, agent in the form of drops can be added into waterpipes continuously, and agent inflow can controlled by floater in agent-feeding tank, which can make demulsifier and water sufficientmixture. Application results show that improved agent-feeding system can ensure to continuously and stably add demulsifier withappropriate dosage, can increase the oil-water separation rate and pass percent of water quality, the device can reduce costs andimprove effectiveness of crude oil demulsifier.Key words: Agent-feeding device; Technical improvements; Effect(上接第694頁AOUT模塊對信號進(jìn)行輸出修正后輸出。這個使操作人員直觀、方便地掌握本體設(shè)備的運行狀態(tài),輸出值給硬手操,硬手操把它跟閥位反饋值比較輸指導(dǎo)運行人員合理操作、管理和調(diào)度設(shè)備,既可發(fā)出一個開關(guān)閥信號給主給水調(diào)節(jié)閥。三沖量控制方揮人的主觀能動性,又能對現(xiàn)有工況進(jìn)行客觀具體案在鍋爐汽包水位上得到了很好的運用,自開車以的分析和研究;系統(tǒng)的性能價格比高,便于擴(kuò)充,來運行非常平穩(wěn)。便于改造。水煤漿系統(tǒng)在沈陽石蠟化工有限公司已3結(jié)束語經(jīng)運行了3年,該系統(tǒng)運行非常平穩(wěn),未出現(xiàn)任何該系統(tǒng)人機(jī)界面友好,功能靈活,操作簡單故障,在企業(yè)中具有較大的推廣價值。測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,安裝方便。能實時檢測各運行參數(shù),Application of CS3000 Control System in Water-coal-slurry SystemMA Wu-xing, ZHANG Chao, ZHOU Zhi-bo( Shenyang Paraffin-wax Chemical Co, Ltd. Liaoning Shenyang 110141, China)Abstract: Taking renovation of a 75 ton oil boiler into coal-water slurry boiler as an example, application of the CS3000 control systemin the device was introduced, some methods and techniques to realize some special controls with the C$3000 system were discussed.Key words: DCS configuration; Water-coal-slurry: Three impulses control