石油支撑剂造粒生产过程集散控制系统设计

1、石油支撑剂造粒生产过程集散控制系统设 系统也作出r极大贡献实现了远趴离、数据赛董样化、通讯多样化等综合功能在满 足监控标准的前捉卜降低了成本.利用成熟的DCS系统实现了改革创新1旳。 3. 1. 3 DCS主要发展趋势 未来DCS上要还是向综合方向发展,在标准网络通倍的基础上.利用PLC、PC机 等匸控设备配介现场总线组成多功能的生杂的系统.并且整个系统号现场总线配介，将 匕家系统、模糊控制、神经网络等运用供制策略十中，向列能化方向发展。DCS系统 会更好的号PLC配合，使得连续控制与逻辑控制相结合，以便在并个控领域和行业 得到更好的发展,使其更专业化、多样化. 3.2石油支撑剂集散控制系统总

2、体设计方案 本项口选用ABB Industrial IT分散控制系统。此系统是而向工控的比较成熟的DCS 控盘系统利用全用数据咋技术并且支持现场总线技术。系统通们方式采用标准的T业以 太网方式，系统结构具仃多方而优点，界面简单明了，在组态、维护、修改等方面体现了 许多灵活性与方便性的特点. 在此项II中，选择的控制器类型为ABB tl产的AC500型PLC,用來完成対现场的 机械设备相关的门动控制,此外,工控组态软件iFIX作为一种标准的人机界而（HMD 被用于监控匚业生产的动态过程.结合本匸程匸艺生产的现场匸况.制定出一套切实可 行的方案,具体详细配置如图3所示: M）通过U盘卜栽到HM1.

3、 数据更新更方便. 7利用MT6000特仃的备份功能.可将特定时间内的历史数据记录和历史报警记录 保存到U盘中. Gt ou 二 C Y OUT 86 130065 JO 8? (I3DD66 GF1 83 II300CeLX 紳 IIJ0066 L) Al Al 二 Al 1 1 1 OK 朝二 QfC Secvec i Server 1 Servei1 Server 1 LXXXJaK Ge oup ，二一虚 q Ckous Group 90 Y30067.GF1 创 IJOOfl? -3L oo v 4 n n 7 r vi Al Al .津？子汁N它圧钙 1 1 ypc Nnretrl

4、 Serve:1 St? tVC T 1 Ci y nitT 卩上y?*; Grog J U U Oi 93 |I20068_Grl Al Al 引子柠=它廉15 J 1 OPC Server 1 G * oup| M Y30068 LY Al 远 5rvr1 Group 9b 3008.LVI Al 1 )PC Servirl Cug |I30069 ；rl Q 1石 T而 1 3PC Serve:1 Group 97 jY100fl9.LY AT j 3TV： Server! Grog cc m n U r f 广二 1 Al 1 OPC Setvecl yy I - J U i u -r

5、 1 :nn Y1D070.LY Al -* r Ett Xz-OOU -m)ow_io x + uj-4-.ou 三 图 3-17 EasyBuilderSOOO 编榨环览 SSd 图mo ip nd k步软 2.进行通讯设置这-步的上要目的是为了设置F位机中的通讯参数.女击控制器 进入CoDcSys内部Z后在联机通讯参数世面进fj设置.由于使用PC机作为网关服务 器所以将Address设宙为I oca host.如图3-21所示: 图 421 网 如图3-22强立一个新的通道.这車默认名称为local-1将协议选择沟TCP/IP协议. 建工好Z后对R.进行如图3-2 3所示的设遥 Irlr

6、lrlrEAe m 3-22 1 工 个 New Channel local-2的配置方法与locabl相同.设置完毕后在联机登录程序软件会提醍将程 序卜枝到控制器中.卜或完毕后过用站巧工程师站设置完毕. OPC服务器设置.任CoDeSys中选抒l.fV-选项进行符号配世.选抒配胃符号丈 件.如图324进行选择: 图3-24进行符VfidS 然启打开Co De Sys OPC Con figuration*在server中添加 相应的PLC在毎 个PLC 中表囲其卜位机程字名称.如图3-25林 阳325在terver中添加PLC 进行iFIX匕位机软件的OPC客户瑞连接.打开iFIX中的OPC

7、配置H具.在其中 选择CoDcSysOPC即可. 利用一台PC连接 台控制藩完成Z后.按照相同的方法.可以完成勺另外一台控 制器的连接.对于第二台PC机,在OPC服务器配置时,只希要在address栏位中输入 工程师站的IP即可这样第二台PC机便可以作为操作员站便用.利用相同的配置方法. 还可以扩展只他的操作母站。 石油支撐剂造粒工产过程主耍的组成环筋建配料与适粒环 恢 这两个环卩的部分电 机需要连做控制.顺启逆停。配料环节乞个料仓的仓位也耍达到粘度要求.造粒坏节的 水仓，粉料仓，引子仓的比例也婆仔严恪的控制. 4.1石油支撑剂造粒生产过程设备的启停控制 在配料与造粒的门动环节中,fj-很多顺

8、启逆停的例子，即当一套设备要开始运行时, 设备的品动时要完个按照心动顺序启动停II时则耍按照与启动顺序相反的停止阳！ 止. 艮中祀料制粉系统只嬰包括原料配料和膜料解粉两部分. 原料解粉系统的逻紺顺序如卜： 肛机除尘器T运输风机T运输泵T刚性-层T .以螺旋T长袋收工收尘引风T 单机除尘T烧机油泵-分析机-主电机-给料机. 原料配粉系统的逻辑顺序如卜： 三层螺旋T曆头捉升T混料机卜螺旋T螺带混料T粉料、配料称車:仓卜料。 造粒系统主耍包括自动备料部分、造粒部分、卸料部分和烘干筛选部分.另外还包 括一个很亜要的辅助设备即收尘设备。 造粒机开始造粒时设备的启动顺序如F: 启动造粒机液压油站T启动造粒

9、机T启动造粒規样T打开引了仓出料阀T加水加 气T打开粉料仓出料阀并且当引子仓、水仓、粉料仓开始给料时，应确保称重仓的放 料阀处于关阀状态. 当造粒机完成造粒之后.开始卸料时装备的启动顺序如F： 启动大倾角皮帯T启动地坑内皮帶-打开造粒机出料阀门. 当振动筛上面的南仓和北仓有一定的料位时.开始筛选成品此时的设备启动顺序为： 启动冋料提升机-启动冋料皮帯一启动网帯烘干出料提升IH T启动网带烘干出料 皮帯-jo动网帯烘干机一 启动进网帯烘干皮带动破碎机一心动粘:密振动筛-设定 搬动筛上气动阀.筛选成品时，如发现仃设备发生故障应立刻关闭振动筛上气动阀停 止下料.当振动筛上气动阀停止卜料后其他设备应继

10、续运行.尢其是烘干机和出料皮 带及提升机应再运行30分钟以t. 这里我们利用配料站中配料1仓为例.对顺启逆停逻笹及软件的实现方法做详细制 述. 配料1仓即门云石仓的n动储料部分启动时耍满定配料仓气动阀门t配料仓上提升 机一配料库收尘器的顺序进行启动,操作员在点击n动储料后.各设备必須按此顺序启 动，以设备的启动间隔我们可以任总设进，般在10s30$Z间。 软件方而我们用断开延时定时器线圈-(SF)打-(SD)接通延时定时議找團配舍就可 以实现，其中断开延时定时器线RH是指如果RLO状态仃-个卜降沿，(SF)(断开延时 疋时器线圈)将底动指定的定时器。I RLO为T ” HJ或只要定时器在时何值

11、 时何间隔内 运行，定时器就为T”如果在定时器运行期何RLO从”0”变为T”，则定时器芟位。只 要RLO从T“变为“0”，定时器即会晅新启动。接通延时定时器线圈功能号Z相反。 DD1O. DDSG. 配料库炜系 统启动 xkl63 I H- 再此逻辑的基础上.进行編程.具体程序如图41所示: T32O SF| S5T1CS T321 (SF_| S5T820S T322 (护| F7T#3CS 开启配料仓气动阀 启动配料上料提升机: 121.4 山氏科仓科 d-DI2-irT323 /11- Q12.5 啟t) 科上科 楹升 SOI如 T321 4 k 2 Q12.5 Q13.6 启劭 动 価

12、用仓上 沁卿上卿 气功厢开 二 xkl AuCC run Er uneidtcnof BYTE Or 乡 Error 一ED ( -ai sae fjnet on ErurTerat cn of BYTE Or Check battery Erurreritcn of BYTE On t Ecnaviourof outputs in stop Erurrcrctcn of BYTE Of ir hardware and cninc f Stop on error class ErurrerdCcnof BYTEE2 今 Wzmsart Erurreraticnof BYTE Or afer E

13、2or shor volce dip * Peartcncnfloatincpoirtexception Erurrerjt cn of BYTE E2 fji urVORD(C. 65535) 190C t H-ee wbeeing BHE(C.255) 10 f Task ccrrpatiblitynod Erurreratcn of BYTE V2.0jc * Start ?ERISTEJT%RBCjc WORD(C635 C 9 EndPZR5I5hT%R59jc WORIXC.65535) 0 9 btanpLRHSItNr%RBlJt WRlXG.bbbJ5) Q 国 54 ABB

14、 configurator CPU 设軒 然后进入CoDeSys屮卜栽程序.卜我用序后点击联机一创建引导I：程. （3）在圮料站利出stcp7 |、载程序时，卩叮J f S7-4OO卜位机step 7多次卜戯程序出 现后无法卜卓的现彖捉示RAM空何不足。这是冈为S7-400PLC内部存储器的存储区， 它仃三个基本存储区：系统存储区、装载存储区和工作存储区.装载储存区可以建外部 扩展的存储器（如Flash EPROM匸）或内部集成的RAM局部程序多次卜载.并不是 覆孟，里面的数据存储重复导致占用内存过大.最终会提示装载储存区空何不足.将程 序总体卜载一次或斷电-次都可使RAM重新分配。可以通过s

15、tep7中菜取栏 _PLC诊斯/设置一一 模块信息中賁点空间制余虽. 随着国内石油支撑別生产的发展,石油支撑剂产品在近几年出 S：逐渐从无到有. 从少到多.不过，总体而言,我国生产的石油支撑剂产骷主翌集中在附加值较低的中低 端产品上我国石油压裂支撑剂行业发展并不快，虽然我国生产石油支撑剂的企业数量众 多，但大参数是小型企业，产址低，技术含址低，竞争于段也主要集中在产品价格上面.并没 （J占齬市场较大份额的大规模企业产生随着IU内石油廉求量的増大，国内石油开采业 也迅速发展,这样与之相对应的产品也必须得到同步的发展。所以这个行业的快速发展 盘义重人. 我国石油压裂支撑剂行业这些年发展相对比较迅速

16、，市场规模增速达到20%. 2011 年此行业增长到62亿元同比地长率超过13% 本项LI根据山西省孝义市夭章铝业石油支撑剂生产线的现场匸况,为配料站与造粒 站设计出-套符合要求的集敵控制系统,并将-些I动控制中的理论应用/实践当中収 得了良好的控制效果. 展项II宙于设冬匸艺流程要求严恪.设冬的启停仃严格的顺学.肓先要解决的 就生产线上各个设备的顺序启停控制,加入连锁互锁控制十分必要.配料站和造粒站各 仓的精度问题也是本项口的重点难点.配料站的下料部分我们采用了减&控制的方法, 减数为一日.开始卜料时料仓内实时反馈冋的料位为准.造料站部分各料仓需要满足一定 的比列，一批一批的卜料，这里采用了