常压加热炉吹灰器顺序控制的实现.doc

常压加热炉吹灰器顺序控制的实现汪曙光（胜利石化总厂） 摘要：本文描述的是利用TPS系统提供的逻辑点及Display脚本语言，在山东胜利石化总厂常减压装置实现常压炉吹灰器顺序控制的方法。关键词：TPS Display SCRIPT、顺序控制。前言：山东胜利石化总厂常减压装置是一个150万吨/年原油加工量的生产装置，由于老的过程控制系统已不能满足生产的需要，所用和DCS是Honeywell公司的TPS系统。TPS系统是基于TDC3000开发以Windows NT为操作平台的新系统，其特有软件Display Builder使流程图的制作变得方便容易；类VB的Display脚本语言的强大功能使流程图的动态控制更完善，人机界面大大改善。由于这套常减压装置没有复杂的顺序控制，所以这套TPS没有外加PLC系统，生产过程中出现的顺序控制，利用TPS系统自身强大的控制功能就可实现。下面就以在本套常减压装置常压炉上实现吹器的顺序控制为例。1、 常压加热炉吹灰器的作用简介常压加热炉是常减压装置中十分重要的设备，是生产中的重要环节，如何提高它的热效率对降低成本十分有意义。常压加炉的燃料主要分为燃料油和燃料气，由于是长期连续生产，燃料燃烧会产生大量的灰尘。这些灰尘一部分被排出，一部分附着在炉内的加热管道上。随着加热管道上灰尘的增厚，加热炉的热效率也随之降低，从而增加燃烧成本。工艺上经常采用加装吹灰器的方法来解决这一问题，通过吹灰器定时或不定时的吹扫，使附着在加热管道上的灰尘及时从烟道排出。从而达到提高热效率、降低成本的目的。2、 常压加热炉吹灰器的控制要求山东胜利石化总厂常减压装置常压加热炉上共加装了6个吹灰器分三层（如图1所示）。吹灰器5图1 吹灰器分布图吹灰器2吹灰器1吹灰器4吹灰器3吹灰器6控制系统改造前，工艺操作人员需定时到现场依次开启风源手阀进行吹灰。控制系统改造完成后，为了减轻操作人员的劳动强度，决定对吹灰系统进行改造，实现对吹灰器的顺序控制的手动控制，其控制要求为：2.1顺序控制要求吹灰器每8小时吹风一次，按照如图1所示的16的顺序，依依次次开启吹灰器，每个吹灰器每次吹灰3分钟，上一个吹灰器停止后下一个吹灰器方可开启。2.2手动控制要求手动操作时可随时任意开启或关停某一吹灰器。3、 实现控制要求的构想在TPS系统中实现对吹灰器的控制要求，首先对受控者进行分析：由于吹灰器的进风控制阀，只是一个简单的开关量，在TPS系统可以看作是一个DO（数字输出）点，并且根据2.1提出的控制要求，可得出6个吹灰器的开关时序图（如图2所示）。3分钟3分钟3分钟3分钟3分钟3分钟吹灰器 1 开 关吹灰器 2 开 关吹灰器 3 开 关吹灰器 5 开 关吹灰器 4 开 关吹灰器 6 开 关图2 吹灰器的开关时序图 由图2中可以看出时间延迟功能可以用TPS系统中HPM过程点中的逻辑点中的功能块ONDLY来实现，ONDLY其特性如图3所示：DLYTIMEDLYTIMESO图3SOSISIDLYTIME（延迟时间）ONDLY由TPS系统的控制功能可知，逻辑点的输出状态可以传递给一个DO点。综上所述，可建立如下控制构架（如图4所示）：图4开始逻辑点延时输出DO吹灰器进风阀 具体控制要求的实现，从硬件和软件两个方面去实行。4、 控制要求的具体实现4.1硬件设计由于吹灰器进风控制阀，只是一个简单的开关量，并考虑到TPS系统卡件输出电的压的性质和大小，我们把6个吹灰器进风控制阀改为6个性24VDC供电的两位式电磁阀，它们由TPS系统DO卡FTA板上的6个通道分别供电。通过对6个DO点的状态控制，达到对6个吹灰器控制的目的。4.2软件设计4.2.1建点在TPS系统中建立8个DO（数字输出）过程点，分别为：DCF1、DCF2、DCF3、DCF4、DCF5、DCF6、LO3、LO4，其中DCF16分别控制吹灰器16；LO3、LO4为逻辑点联接点。由于涉及逻辑点中的功能块较多，所以建立三个逻辑点L1、L2、L3来共同实现控制要求，三个逻辑点的联接由LO3、LO4的状态输出来完成。其功能图如图5所示。L1LO3.SOL3L2LO4.SODCF1DCF2DCF3DCF6DCF5DCF4图5说明：点L1完成延时8小时的功能，延时完成后通过点LO3的状态输出把信号传给L2和L3，L2和L3分别控制3个阀的顺序吹扫；当最后一个阀吹扫完毕时，L3通过点LO4的状态输出把信号传给L1，重新计时开始。4.2.2逻辑点功能块的联接由于逻辑点组态里有6个由用户自由定义的标识寄存器FL(7)FL(12)，所以结合操作人员的操作要求，在逻辑点功能块联接时灵活地应用它们可以实现对逻辑点输出状态的手/自动控制，从而实现对吹灰器的手、自控制。逻辑点L1、L2、L3的主要组态及功能块联接如下：L1点名：L1节点类型：HPM输入链接：LISRC(1)：LO4.SO输出链接：SO5 LO3.SO 功能块联接如下：ANDFL7L1FL2SO1ONDLYSO4SO5ONDLYSO3SO4ONDLYSO2SO3ONDLYSO1SO2说明：FL7=1时为自动控制； FL7=0时为手动控制。L2点名：L2节点类型：LIPM输入链接：LISRC（1）：LO3.SO LISRC（2）：DCF4.SO LISRC（3）：DCF5.SO LISRC（4）：DCF6.SO输出链接： SO21 DCF3.SO SO22 DCF3.SOSO24 DCF1.SO功能块联接如下：ANDL1FL2FL7SO1NOTSO4SO5ONDLY180SO3SO4ANDSO2SO15SO5SO3ONDLY360.00SO1SO2ONDLY180ANDONDLY180NOTORANDONDLY180NOTANDORNOTSO6SO1SO9SO20SO6SO7SO7SO8SO8SO9L2L3L4SO10SO1SO13SO17SO11SO7SO11SO3SO12SO10SO16SO12SO13SO3FL7FL2SO10SO19SO14SO17SO16NOTANDORNOTORORANDORSO7FL7FL2SO14FL8FL1FO18FL9FL1SO18SO22SO3SO10FL1FL7SO11FL2SO23FL10FL124SO20SO21SO18SO23SO19说明：FL7=1、FL8=0、FL9=0、FL10=0时为自动控制； FL7=0时为手动控制； FL8、FL9、FL10分别控制DCF3、DCF2、DCF1的状态输出（SO）。L3点名：L3节点类型：HPM输入链接：LISRC（1）： LO3.SO输出链接：SO18 DCF6.SOSO20 DCF5.SOSO22 DCF4.SOSO5 LO4.SO功能块联接如下：ONDLY720ANDONDLY180.00NOTONDLYANDONDLY180.00NOTNULLNULLNULLSO6SO1SO9SO19SO6SO7SO7SO8SO8SO9SO1SO10SO10SO23SO24SO11SO11SO12SO12SO13NULLORNOTORNULLORORNOTSO3FL8FL1SO11FL10FL1SO18SO22SO18SO20SO8FL1SO23SO24SO20SO19SO23FL9ANDL1FL2FL7SO1NOTSO4SO5ONDLY180.00SO3SO4ANDSO2FL2SO5SO3ONDLY900SO1SO2SO7FL1 说明：FL7=1、FL8=0、FL9=0、FL10=0时为自动控制； FL7=0时为手动控制； FL7=0时，FL8、FL9、FL10分别控制DCF6、DCF5、DCF4的状态输出（SO），SO5的输出控制L1计时的开始。4.2.3流程图上手/自动控制的实现在流程图上，利用类VB语言的Display脚本语言，编辑程序，对逻辑点标识寄存器（Flag）FL（7）FL（12）进行定义，就可实现对吹灰器自动顺序控制和手动控制的目的。具体操作如下：在流程图建立两软键Auto MAN分别在其Eidt script功能中进行程序编写：例：AUTOSub OnLButtONClick( )LCN.L1.FL(7)=1LCN.L2.FL(7)=1LCN.L3.FL(7)=1 对标识寄存器进行定义LCN.L2.FL(8)=0LCN.L2.FL(9)=0LCN.L2.FL(10)=0LCN.L3.FL(8)=0LCN.L3.FL(9)=0LCN.L3.FL(10)=0End SubMANSub OnLButtONClick( )LCN.L1.FL(7)=0LCN.L2.FL(7)=0同上LCN.L3.FL(7)=0End Sub.针对单个阀的操作也可做两个软键OPEN CLOSE，和上面一样，对相应逻辑点的标识寄存器进行定义即可：以DCF1为例：Sub OnLButtONClick( )LCN.L2.FL(10)=1 说明：DCF1.SO=1End Sub.以上程序只是简单的完成了手/自动切换的阀的开关动作，在实际应用中往往还要完成流程图的一些动态要求，这只需在程序加入相应语句即可，这里不再说明。5、 讨论在TPS系统中实现顺序控制也可以利用CL（控制语言）编程实现，但其技术要求高，当控制要求发生变化，需要较专业人员进行修改，它适于比较复杂的控制。针对本文所述的小顺控使用逻辑点的功能块来搭建就比较方便，只要思路清晰，就可以可以很好地完成控制要