控制系统功能规格书

1、控制系统功能规格书一、系统控制功能的详细划分控制系统的基本任务控制对象为精馏塔中的脱庚烷塔，其基本任务是利用进入塔中混合液的挥发度不同分离C7以下的轻组分和C7+的重组分。工艺流程脱庚烷塔的作用是脱除C7以下的轻组分，塔顶轻组分经脱庚烷塔顶空冷器E105冷却，冷凝液进入脱庚烷塔受液槽V102，再经脱庚烷塔回流泵P102抽出，一部分返回脱庚烷塔顶做塔顶回流，一部分做为付产品送出界区外，脱庚烷塔受液槽的不凝气送至火炬。脱除了轻组分的C8芳烃料自脱庚烷塔底由脱庚烷塔塔釜泵P103抽出，进入脱庚烷塔进料换热器E103经与脱庚烷塔进料换热后，进入再精馏塔T102。停ik1动1装置设备精馏过程的主要设备有

2、：脱庚烷精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。其中脱庚烷塔1.2X34.3m，塔板总数为50块，精馏段和提馏段分别为20块，大孔筛板为13m，设计压力为7.73atm,设计温度为246C。反应生成的轻质烃副产物，由脱轻组分塔顶蒸出，C7+芳烃、C8链烷与环烷应保留在塔釜液中，若C8烷烃与环烃从塔顶蒸出，无疑是增加了C8烃损失，脱轻组分塔一般为50块塔板，进料在第21块板，回流液从第一块板的上方入塔，控制第八块板的温度，以控制塔顶馏出液的组成。表1.1：装置设备设备名称标识脱庚烷塔T101脱庚烷塔塔釜再沸器E104脱庚烷塔塔顶空冷器E105脱庚烷塔回流泵P102A/B脱庚烷塔塔釜泵P103

3、A/B控制回路T101塔塔顶压力控制PIC125T101塔塔顶回流罐液位控制LIC104T101塔塔釜加热控制FIC113T101塔塔釜液位控制LIC103T101塔灵敏板温度TIC120与塔顶回流量FIC114的串级控制运行控制脱庚烷塔T101的运行控制二、系统控制功能实现的策略1.脱庚烷塔T101控制方案设计（1）T101塔塔顶压力控制PIC125T101塔塔顶压力控制PIC125有两种控制方案，训练装置在进行培训时需将选择开关DS206切到PIC125与PIC125A连通，此时PIC125为单回路控制，气相排放去火炬；在训练装置操作培训结束后要将DS206切到系统保压状态，即PIC125

4、与PV125B连通，此时PIC125控制的是向T101塔补充氮的量，以保证T101塔处于氮气保压状态。（2）T101塔塔顶回流罐液位控制LIC104T101塔塔顶回流罐液相是为了给T101塔塔顶提供回流，另一个作用是切除轻组分产品，因此一定要保证在塔的操作过程中回流罐有一定的液相，塔顶回流罐液位控制为单回路控制，当打自动时多余的液相就切除轻组分产品来控制该罐液位的稳定。（3）T101塔塔釜加热控制FIC113T101塔塔釜加热控制FIC113,它控制的是T101塔塔釜加热的热油量，此调节是单回路控制，FIC113流量大小要根据T101塔釜温度变化来进行调整。4）T101塔塔釜液位控制LIC10

5、3LIC103是单回路控制，它只控制T101塔塔底的液位。（5）T101塔灵敏板温度TIC120与塔顶回流量FIC114的串级控制TIC120是T101塔的灵敏板温度，它所反映的是T101塔的操作状况，对于它与FIC114的串级调节，它是主控回路，而FIC114是副控制回路。TIC120所测的点是T101塔的灵敏温度，TdI119计算的是T101塔顶与T10回流温度的温差,TdI119与FIC114通过计算得到T101塔的内回流量，并将此数据送到FIC114,在操作TIC120温度稳定了，全塔的操作也就稳定了，因此若要自动调节TIC120（灵敏板温度），必须将FIC114投入串级控制，反之FI

6、C114就是一个单回路控制，它调整的是回流量。2.脱庚烷塔T101运行控制脱庚烷塔（T101）开车：I.开车准备打开T101塔加热调节阀FIC113的前后阀；打开T101塔液位控制调节阀LIC103的前后阀；确认V102回流罐有80%的液位；打开泵P102A/B、泵P103A/B泵的入口阀；打开T101塔压力控制调节PIC125的前后阀；打开V102回流罐液位控制LIC104调节阀的前后阀。II.T101开车步骤启动回流泵P102A或B,打开回流调节阀FIC114为T101进料，为3m3/h；当塔釜液位LIC103指示为20%时启动P103A或B泵；这时减少回流调节阀FIC114的流量，阀位控

7、制在5%；打开塔釜加热阀FIC113缓慢将塔釜温度加2155C；用PIC125控制脱庚烷塔压力在0.5MPa；当塔顶温度指示TI118达到143C，调节FIC114的流量把顶温控制在1435C；初始进料速度要慢；升温速度要慢，使塔液位要稳定。表2.1调整工艺参数至正常值脱庚烷塔（T101）回流料量FIC1145m3/h脱庚烷塔（T101）塔釜加热量FIC1133.0m3/h脱庚烷塔（T101）塔顶温度TI1181435C脱庚烷塔（T101）塔顶冷后温度TI124455C脱庚烷塔（T101）塔釜温度TI1212155C脱庚烷塔（T101）塔顶压力PIC1250.5MPa脱庚烷塔（T101）塔釜液

8、位LIC1035080%脱庚烷塔（T101）回流罐液位LIC1045080%脱庚烷塔（T101）停车：I.T101停车停加热油，使塔温度缓慢降下来；停止反应来的进料；塔温度降至常温后停塔顶回流泵P102；塔釜物料送至V102回流罐中；停P103泵；停空冷；所有调节阀打手动关闭。II.T101临时停车停P101泵，停止T101塔的进料；关闭LIC104控制阀，停止T101塔顶产品采出；维持T101塔塔釜液面，逐渐关闭LIC103控制阀，停止向T102塔进料;关闭FIC119和LIC113控制阀，停止T102塔的侧线采出；维持两塔的塔釜最小加热量，回流量根据各塔顶温度的变化进行调节;T101塔和T

9、102塔处于保温保压状态，进行全回流操作。三、主控系统的选型及I/O点数的确认1.I/O点数的确认表3.2模入AI统计序号位号名称类型1TI118温度变送器4-20mA2TI121温度变送器4-20mA3TI122温度变送器4-20mA4TI124温度变送器4-20mA5TdI119温度变送器4-20mA6FI110流量计4-20mA7FI113流量计4-20mA8FI114流量计4-20mA9LI103液位变送器4-20mA10LI104液位变送器4-20mA11PI125压力变送器4-20mA12TI120温度变送器4-20mAAl模拟输入点有12个，类型为4-20mA,经查资料，可配置8

10、路AI711-S模拟信号输入卡2块，备有冗余。表3.3模出AO统计序号位号名称类型1FV110阀门定位器4-20mA2FV113阀门定位器4-20mA3FV114阀门定位器4-20mA4TV120阀门定位器4-20mA5LV103阀门定位器4-20mA6LV104阀门定位器4-20mA7PV125阀门定位器4-20mAAO模拟输出点7个，类型为4-20mA，配置8路AO711-S模拟信号输出卡2块，其中一块AO711-S作为冗余。表3.3开关量输入DI统计序号位号名称类型1P102A1P102A泵启停24V2P102B1P102B泵启停24V3P103A1P103A泵启停24V4P103B1P

11、103B泵启停24V5DS206ADS206选择控制器24VDI开关量输入1个，配置16路24VD的DI711-S模拟信号输出卡1块，备有冗余。表3.3开关量输出DO统计序号位号名称类型1P102A2P102A泵启停24V2P102B2P102B泵启停24V3P103A2P103A泵启停24V4P103B2P103B泵启停24V5DS206BDS206选择控制器24VDO开关量输出1个，配置16路24VD的DO711-S模拟信号输出卡1块，备有冗余。2.主控系统的选型本次控制系统选用ECS-700集散控制系统，其原因如下：控制装置的选择首先确定是采用常规仪表控制还是DCS系统、现场总线系统。在

12、过程工业中，特别是石油、化工工业中，目前仍然是以DCS系统为主。某些情况下可以考虑选择FCS系统。对于开关量比较多而模拟量比较少的装置也可以选择PLC系统。本次设计是针对石油化工生产装置进行的，脱庚烷塔属于精馏塔，是较为大型的生产过程装置，且模拟量较多，所以本次设计应采用采用DCS系统。国内引进的DCS系统的品种很多，主要厂商品牌有Honeywell、Yokogawa、ABB、SIEMENS、和利时、浙大中控等。本文从价格考虑，进口的DCS系统每个I/O点价格在1200到1500元之间，国产的DCS系统每个I/O点价格在1000元左右，选择国产的DCS可以减少成本，且后期维护和维修比较方便。再从控制要求来看，本设计的控制点数不多，且仅用于仿真装置，采用国产的DCS系