基于plc的独山子石化炼油加氢裂化装置控制系统的设计

基于plc的独山子石化炼油加氢裂化装置控制系统的设计

1控制方案的确定单山子石化厂的sd氢裂化装置采用霍尼韦尔公司的tps系统。该装置操作压力很高,操作难度很大,因此,选择合适的控制方案就显得至关重要。这套DCS包括各种I/O点1000多点,常规PID控制就有170多个回路,另外还有自保联锁逻辑和一些复杂的控制回路。2主要控制功能2.1增加arra点原油过滤器采用的是Siemens公司的PLC,工艺要求DCS必须可以读取PLC中的一些参数,有些还可以设置,在系统实现过程中,需要增加一块SI卡件,将PLC过来的通讯电缆接在SI卡件的FTA端子上,一块SI卡件可以连接两个FTA,即可以与两个不同的串口通讯,组态中需要区分,再在组态中增加ARRAY点,利用RS-485通讯协议方式,就可以和PLC进行通讯,至于点的读/写权限,只需要在ARRAY点里面简单设置。ARRAY点的参数设置如下。IOPNUM:SI卡件在HPM机柜的槽位号;FTANUM:FTA的号(1或2);EXTDATA:点的类型(数字点、模拟点)——IO_FL,IO_NN;AUXDATA3:通讯协议方式,这里为485方式;AUXDATA4:波特率,这里为9600;NFLAG:点的个数,要根据PLC中定义的变量来定;FLSTIX:ARRAY点起始地址——从10000开始的为数字信号;从30000开始的为只读模拟信号;从40000开始的为可读写模拟信号。其他参数可以选用默认值。这些点在流程图中可以直接调用,假设ARRAY点的位号是SIDI,那么SIDI中的点在流程图中调用方式:lcn.sidi.fl(n)或lcn.sidi.nn(n),fl表示数字点,nn表示模拟点。2.2电液联锁控制电路系统提供的Logic点,可以实现许多复杂的逻辑运算,它与DC点相结合,就可以实现复杂的联锁。该系统中主要包括几个液面联锁自启停泵、干气密封油压低自保等,都是利用先将联锁条件在Logic点进行运算,再将Logic点的运算结果(ON/OFF)“PUSH”到DC点的强制联锁参数(I0,I1),DC点的输出直接连到DO点,DO点的输出控制继电器,这样根据联锁参数的状态(ON/OFF)就可以实现联锁功能。既可以用液位高低报警来实现联锁,操作人员也可以通过画面调用DC点的控制面板实现手动联锁。以液面LI-1407为例,工艺要求高于80%时DCS给出启动泵的信号,低于10%时DCS给出停止泵的信号,信号分别送到两个继电器来控制泵的启停,触发器真值如表1所列。Logic点组态如下。2.3pid的控制系统内集成好的常规控制模块功能很多,除了一般的PID控制、串级控制外,还有比值控制,输入选择控制(Switch),高低选(Orsel),手操器(Automan)等。1pid的输出笔者是用开关量控制块Switch来实现选择PID的输入,而PID的输出则是利用手操器Automan来实现,其框图如图1所示。SWITCH.S1=LI-1003.PVSWITCH.S2=LI-1004.PV因为Switch的输出值OP不能直接联到PID的输入上,这里又加了一个数字点,相当于中间变量,SWITCH.OP=NUMERIC.PV,同时PID.PV=NUMERIC.PV;而PID的输出也可以有两个,PID.OP1=AUTO03.X1,PID.OP2=AUTO04.X1;工艺人员可以根据要求在操作画面中选择用哪一个液位值作为PID控制的输入源来进行调解,也可以用手操器来控制PID的输出到两个控制阀。需要指出的是如果要投自动的话,必须将手操器的控制方式改为“CAS”。同时手操器的输出OP=X1+B,B为偏置值,是PID改手动调节时产生的,所以必须先改为0,才能投“CAS”,否则,输出到控制阀的值会与PID的输出不一致。2注意控制好实际控制中的两对抗线性因素工艺有A,B两套设备,一开一备,用1个PID控制系统控制两套设备的输出(PIC-1118,PIC-1119),允许无扰动自由切换,每1套控制又不仅仅是简单的PID,还包括线性放大、缩小,高低选等等,多个分程控制。其框图如图2所示。该控制中HIC-****为手操器,加手操器是因为PIC-1118,PIC-1119同时控制两路,为了在A,B两路控制切换时互不干扰,必须先用手操器调节平稳后,再投入自控;另外,所有的信号在进入低选模块时都进行了线性放大或缩小,通过常规PV模块线性化实现,低选模块的输出再到相应的控制阀。投用过程:假设这时候是A组设备在投用,准备切换到B组,要先将HIC-****B改为手动,与A组设备信号一样大,再将A组设备由“CAS”改为手动,调节平稳后,就可以将HIC-****B改为CAS”,进行正常的控制。需要指出的是必须将所有的低选模块(Orsel)的控制方式改为“CAS”。这样才能正常控制。Genlin点的组态如下。(以75%～100%转换为100%～0为例)。IN0:0OUT0:100IN1:75OUT1:100IN2:87.5OUT2:50IN3