孫珊珊，孫正威，賀輝龍

（巨化集團(tuán)公司石化材料事業(yè)部，浙江衢州324004）

CENTUMVP在己內(nèi)酰胺催化劑過濾單元中的應(yīng)用

孫珊珊，孫正威，賀輝龍

（巨化集團(tuán)公司石化材料事業(yè)部，浙江衢州324004）

介紹了某己內(nèi)酰胺裝置中催化劑過濾單元的順序控制流程，利用橫河CENTUM VP系統(tǒng)的順控功能，對(duì)催化劑過濾單元實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)順序控制過程。使用后實(shí)現(xiàn)了催化劑過濾單元的全自動(dòng)控制，代替了人工手動(dòng)操作，可減少人工成本、提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，運(yùn)行效果好。

CENTUM VP系統(tǒng)；催化劑過濾；控制流程；順控應(yīng)用

某企業(yè)己內(nèi)酰胺裝置主反應(yīng)器的催化劑TS-1使用一定時(shí)間后會(huì)失效，需要定期將反應(yīng)液送到催化劑過濾系統(tǒng)，濾除失效的催化劑。其DCS系統(tǒng)采用CENTUM VP系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了能實(shí)現(xiàn)PID、前饋、串級(jí)、比值、分程等常見的控制功能外，同時(shí)還提供了順序控制功能模塊和批處理等特殊功能。順序控制模塊可以組成各種回路的順序控制，如安全聯(lián)鎖控制順序和過程監(jiān)視順序等。順控模塊和其他模塊相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能和控制［1］。

1　過濾單元順序控制流程

催化劑過濾單元的控制順序主要分為3個(gè)階段：準(zhǔn)備階段，過濾階段，排渣階段。如圖1所示。

圖1　催化劑過濾單元順序控制流程

1）準(zhǔn)備階段。通過壓力控制調(diào)節(jié)，打開漿料槽氮?dú)膺M(jìn)口閥；開始攪拌，開啟漿料槽攪拌器。

2）過濾階段。打開過濾器進(jìn)料閥、回流閥及過濾器回流調(diào)節(jié)閥，將過濾器充滿，溢出液回流至漿料槽；隨后，打開出料管上閥門及出料管閥后回流閥，調(diào)節(jié)過濾器回流閥閥位至65%，開始預(yù)敷；一定時(shí)間后，開始過濾；過濾結(jié)束時(shí)，停漿料輸送泵，關(guān)閉過濾器回流閥及過濾器回流調(diào)節(jié)閥。

3）排渣階段。打開氮?dú)饪傞y，往過濾器中通入氮?dú)猓⒋蜷_出料管閥后的回流閥，將出料管中濾液壓空，由于過濾器底部仍有余液未排完，因此通過過濾器出料副線閥把余液排盡，排盡后關(guān)閉過濾器出料副線閥；之后，繼續(xù)對(duì)濾芯上濾餅用氮?dú)庹担ǚ乐姑摳剑┮赃_(dá)到干燥的目的；計(jì)時(shí)一段時(shí)間后，打開過濾器出料副線閥，將干燥過程中吹下來的液體返回漿料槽；再經(jīng)一段時(shí)間，打開過濾器底部濾渣排出閥，開始排渣；最后，關(guān)閉過濾器底部濾渣排出閥，停止排渣；關(guān)閉漿料槽氮?dú)膺M(jìn)口閥、出口閥。

此時(shí)全部過濾操作過程結(jié)束。

2　控制方案的選擇

催化劑過濾單元的順序控制是通過CENTUM VP系統(tǒng)的順控表實(shí)現(xiàn)的。該順控表包括條件區(qū)和執(zhí)行區(qū)2個(gè)區(qū)域，并且執(zhí)行的操作是通過組合條件指定的。這適合所有順序控制的操作，例如并行操作，聯(lián)鎖操作和順序操作。順控表實(shí)現(xiàn)順序控制是通過其他功能塊過程I/O或軟件I/O來實(shí)現(xiàn)的。順控表分為2種，即順控表（ST16）和擴(kuò)展順控表（ST16E）。

順控表（ST16）可以處理64個(gè)I/O信號(hào)，32個(gè)條件。同時(shí)可以改變64個(gè)I/O信號(hào)和8個(gè)信號(hào)單元的輸出信號(hào)的分布，因此，一個(gè)表不能創(chuàng)建8個(gè)輸入和8個(gè)輸出。擴(kuò)展順控表（ST16E）是順控表（ST16）的擴(kuò)展模塊。它連接到順控表（ST16）作為一個(gè)擴(kuò)展順控表形成一個(gè)順控組。因?yàn)閿U(kuò)展順控表（ST16E）是由順控表（ST16）管理，所以它不能獨(dú)立執(zhí)行。

I/O連接是通過在條件規(guī)則設(shè)定區(qū)域?qū)懭胼斎胄畔?shù)據(jù)，在執(zhí)行規(guī)則設(shè)定區(qū)域?qū)懭胼敵鲂畔?shù)據(jù)。順控表（ST16，ST16E）是用Y/N（yes/no）來描述輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間關(guān)系的。通過與其他功能塊組成順序連接關(guān)系，來控制過程監(jiān)控和階段步驟順序［2］。

3　實(shí)施方法

順序控制方案實(shí)施的步驟如下：

1）先將催化劑過濾單元的順序控制整體分為三個(gè)部分進(jìn)行組態(tài)：準(zhǔn)備階段的組態(tài)，過濾階段的組態(tài)，排渣階段的組態(tài)。

2）添加每一部分組態(tài)需要的功能塊，如順控表（ST16）、擴(kuò)展順控表（ST16E）、計(jì)時(shí)器（TM）、計(jì)數(shù)器（CTS）、計(jì)算塊（CALCU）等。這些功能塊，計(jì)時(shí)器（TM）用來提供預(yù)置時(shí)間功能，當(dāng)經(jīng)過一定的設(shè)定時(shí)間后，自動(dòng)進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的運(yùn)行過程，并提供周期性操作功能。計(jì)數(shù)器（CTS）用于計(jì)算某些操作執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)。計(jì)算塊（CALCU）用于實(shí)現(xiàn)某些環(huán)節(jié)中的物料配比等計(jì)算功能［3］。

3）編寫順控表（ST16）和擴(kuò)展順控表（ST16E）程序，在條件規(guī)則設(shè)定區(qū)域?qū)懭霔l件信息、數(shù)據(jù)，在執(zhí)行規(guī)則設(shè)定區(qū)域?qū)懭氩僮餍畔?、?shù)據(jù)，以及每一步相應(yīng)的步號(hào)等。例如：

在順控表的條件規(guī)則設(shè)定區(qū)域，定時(shí)器設(shè)定時(shí)間到的命令為：TM.BSTS.CTUP。計(jì)數(shù)器記滿的命令為：CTS.BSTS.CTUP；

在順控表的執(zhí)行規(guī)則設(shè)定區(qū)域，啟動(dòng)定時(shí)器的命令為：TM.OP.START。啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的命令為：CTS. ACT.ON［4］。

4）各部分組態(tài)結(jié)束后，在做一個(gè)初始化TC表，用以激活每個(gè)順控表（ST16）和擴(kuò)展順控表（ST16E），并調(diào)試所有編寫的程序能否依次自動(dòng)執(zhí)行下去，如果不能順利執(zhí)行，進(jìn)行修改，直至程序能夠從頭至尾全自動(dòng)執(zhí)行結(jié)束。

4　結(jié)束語

通過橫河CENTUM VP集散控制系統(tǒng)順控功能塊的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了催化劑過濾單元的全自動(dòng)控制，更在人機(jī)操作界面上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了催化劑過濾自動(dòng)操作的切換、步驟指示、計(jì)時(shí)顯示等，代替了人工手動(dòng)操作，可減少人工成本，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的更大化。且運(yùn)行至今，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，具有廣泛的應(yīng)用推廣價(jià)值。

［1］李紅嬌.DCS系統(tǒng)下組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.北京:北京交通大學(xué)，2010.

［2］劉勇.橫河CS3000順控表的解讀［J］.中國科技博覽，2013（36）:36.

［3］趙文增，郭忠生.CS3000順控表的組態(tài)和應(yīng)用［J］.自動(dòng)化應(yīng)用，2012（9）:12-15.

［4］班曉明，夏堅(jiān).利用DCS順控表實(shí)現(xiàn)分子篩的自動(dòng)切換［J］.石油化工自動(dòng)化，2003（4）:64-66.

TQ056.2+2

B

10.3969/j.issn.1006-6829.2016.02.0012

2015-11-18

2016-01-25