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机械网--硫磺回收装置控制方案的设计与组态

发布时间:2021-11-17 21:49:03 阅读: 来源:被套厂家

本文研究了在硫磺回收装置中如何以PCS7系统作为监控平台,采取串级、比值等复杂控制方案,实现对工艺生产进程的自动控制要求,并取得良好的效果。

2万t/年硫磺回收装置是广州石化的重点环保装置,其生产原理是将酸性气中大部分化合态硫元素转化成硫磺回收利用,并将尾气中极少量剩余的硫化氢燃烧,生产2氧化硫后排放。该装置采取SIEMENS的PCS7作为进程控制系统,对生产进程实行监控。

系统组成及特点

系统根据设计规范配置了3个控制器(AS),2个操作站(OS),1个工程师站(ES)。系统总线的通讯介质采取5类屏蔽双绞线。系统通过数据搜集接口站(OPC Server)与全厂管理信息网连接。操作站和工程师站的操作系统都采取微软公司的Windows XP,配置了PCS7系统软件包,用于实现进程监控和组态功能。

系统的I/O卡件根据该装置仪表信号类型和数量进行配置,而通讯网络、控制站的控制器、数据转发卡及重要性高的I/O卡件都采取冗余配置,提高了系统的可靠性。

PCS7系统具有以下几个主要特点:

(1)高速、可靠、开放的通讯网络。系统总线采取1:1冗余的工业以太网强拆以后可以认定违建吗,总线型或星型拓扑结构,曼彻斯特编码方式,遵照开放的TCP/IP协议和IEEE802.3标准,通讯速率为100Mb/s。

(2)范围可变、配置灵活的自动化站。自动化站通过CPU、IM153⑵和I/O卡件实现现场进程信号的搜集、处理、控制等功能。系统配置范围可以根据现场要求的不同配置。

(3)简单易用的组态手段和工具。PCS7系统的组态软件包包括:基本组态软件Step 7和流程图制作软件WinCC。

(4)实用的实时监控界面和丰富的事件记录功能。实时监控软件WinCC具有分组显示、趋势图、动态流程、报警管理、报表及记录、存档等监控功能,完全满足操作人员进行生产进程监控的功能。

主燃烧炉控制方案设计

在硫磺回收部分中,产生CLAUSE反应的条件是将高温进程气中SO2和H2S的比例控制为2:1,而主燃烧炉则是创造这1条件的主要设备。为了到达反应条件,设计了如图2所示的主燃烧炉控制方案。

(1)当自保联锁系统(ESD)送来1个触点信号时,把相应的PID置于手动位置,并且该PID回路输出1个预先指定的值(可调),确保装置的安全。

(2)为使主燃烧炉到达所需温度强拆如何固定证据,燃料气流量和空气(主)流量组成双闭环变比值控制系统,根据燃料气流量调理所需空气量,由于有两个流量闭合回路(燃料气和主空气),可以克服各自的外界干扰,使主、副流量都比较安稳,流量间的比值通过比值计算器实现,因此系统的总负荷也将是安稳的,这类控制方案的优点是在主流量(燃料气)受干扰作用开始到重新稳定在设定值这段时间内发挥作用,比较安全,而当系统中出现除流量干扰外的其他干扰引发主参数变化时,可以通过修改比值来保持主参数稳定。

(3)在装置正常生产的情况下,炉内只烧酸性气,酸性气流量和空气(主)流量组成单闭环变比值控制系统,根据酸性气流量调理所需空气量,其优点是两种物料流量的比值精确,实行方便,而当系统中出现除流量干扰外的其他干扰引发主参数变化时,可以通过修改比值来保持主参数稳定。

(4)为了保证高温进程气中SO2和H2S的比例控制到达2:1,进程气比值分析和空气(微)流量组成串级控制系统,前者作为主回路,后者作为副回路。根据比值分析的结果微调所需的空气量。

图2 主燃烧炉控制方案原理图

主燃烧炉控制方案组态

所有的控制方案都是由CFC(Continual Function Chart)完成的。CFC是1种简洁的图形组态工具。用CFC有助于节省时间和费用,同时简化了系统的组态和保护。用CFC进行组态时是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。这些功能块以库的情势体现。每个功能块都有1个参数表,可根据实际工艺要求选择不同的参数。功能块在CFC中的连接直接用鼠标器点接。每个CFC由6页组成。功能块之间的连接可以在不同的CFC之间的不同的页面上进行,连接标记由系统自动标出。因此,采取CFC可以完成很复杂的大型控制任务暴力强拆违法吗

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