微机集散型控制系统-μXL在聚丙烯酰胺装置抗盐改造中的应用

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摘 要 本文首先着重介绍了横河公司的微机集散控制系统μxl，以及该系统的优缺点；其次讨论了其在聚丙烯酰胺装置抗盐改造上的设计方案在DCS控制系统上的实现过程，以保证装置抗盐改造后的正常生产及设备运行的安全可靠性。

关键词 μXL系统；集散型控制；聚丙烯酰胺装置

中图分类号TH14 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0124-01

1 μxL集散控制系统

1.1控制站卡件配置及功能

在基本型控制单元上，可实现插入12块的机能插件，其中右边4块是通用插件，从右边起，有电源插件，基本型CPU存储插件及RL总线通信插件。左侧的8块是输入输出插件和现场的信号相配合，实现控制功能。

1.2控制单元具有反馈控制和顺序控制两种

反馈控制功能：是相当于过去的调节器、指示器、运算器等的机能。接收设备检测端来的信号，进行线性化、补偿运算及累算、运算处理、报警检查等，更进一步，用设定值计测量值进行控制运算，将其运算结果送到设备的执行端，进行反馈控制。

顺序控制功能：在过程控制中，顺序控制可以用于各种各样的目的。在批量控制中，各工序的控制，全工序的管理，以及为此和操作者的联系、于其它工序的同步都使用顺序控制。另外，在安全控制中，有联锁、紧急停车顺序，阀门的动作监视的用途，在连续控制中，顺序控制的重要性更为突出。

2 聚丙烯酰胺装置增加水解部分

对聚丙烯酰胺装置的生产线进行了抗盐干粉的技术改造，本次改造新增加的部分控制点均进入原有的各线的控制系统内，由已建控制站进行数据处理，由已建操作站进行生产操作。本次改造各线增加IO点如下：AI（RTD）点12个，AO点6个，DI点50个，DO点46个，各套控制系统利用原有空点再经扩展后可以满足改造需要。

2.1控制站配置

以任意线控制站为例：

上表中ST5为本次改造新增加卡件，其中ST5卡为32点DI和32点DO卡、ER5为单点AI（RTD）卡、EX1为单点AO卡、EA1位单点AI卡。

2.2硬件组态

上表中ST5卡为本次改造唯一可以新增的控制站卡件，对该硬件的安装为：当我们用“目标方式”（Target）进行组态时，必须首先对控制单元进行初始化，以获得带有各种表格的映像文件。在“文件方式”（File），就不一定要做此项工作，因此最后进行调试时，必须将组态信息和映像文件一起装载到控制单元，同时也完成了格式化。

2.3软件组态

在软件组态方面，除了有常规的PID功能外，主要是对顺控联锁部分进行了较大的改动，是因为聚丙烯酰胺装置的生产是顺序批量控制，这些功能主要依靠顺控表的编写来实现的，顺控程序的完善能够保证生产的顺利进行及对设备的可靠保护，本次改造所加的水解部分的顺控方案的改动为两部分，一是将原有的预研磨及造粒部分与干燥器部分的程序分开；二是将水解部分的预研磨及造粒部分与干燥器部分的程序进行连接。用以实现设计及工艺生产的要求。下面就两部分顺序控制方案的编写过程进行说明：

在源程序中，当干燥器启动程序时,进料螺杆电机XM6340A启动。当干燥器程序停止或程序BACK-UP时，进料螺杆电机XM6340A停，同时进料螺杆电机XM6340A还可以改手动。

增加抗盐以后，进料螺杆电机XM6340A与源干燥器程序脱离联锁关系，所以要删除上述顺控表，实现了把原有的预研磨及造粒机和干燥器程序之间的联锁分开，满足了工艺改造后抗盐生产需要。

通过对上述顺控表内容的增加，实现了把水解部分的预研磨及造粒机和干燥器的程序联锁的连接工作，满足了工艺改造后抗盐生产的需要。

2.4新增联锁具体动作如下

全厂停车HS1910和水解部分停车ESD1701按下，停二次预研磨螺杆XM1761A/B/C, 二次进料螺杆XM1762，二次计量螺杆XM1763,二次造粒机XM1731。

停水解机进料阀XM1702A/B/C/D,二次造粒span油泵XM1370,热水泵XM0742A。

停水解机搅拌电机XM1701A,B,C,D, 水解机竭力风机XM1721, 二次出料风机XM1722。

停一次造粒span油泵XM1741, 水解机排氨风机XM1724,热水罐搅拌器XM0711。

预研磨门限位ZA1711开，停二次预研磨螺杆XM1761A/B/C, 门恢复可以起 XM1761A/B/C。

料舱门限位ZA1712开，停二次预研磨螺杆XM1761A/B/C, 门恢复可以起 XM1761A/B/C。

造粒机门限位ZA1731开，停二次进料螺杆XM1762, 二次计量螺杆XM1763, 二次造粒机XM1731。

造粒机门限位ZA1731开, 干燥器BACK-UP。

造粒机门限位ZA1731恢复, 按“STEP” 干燥器程序继续执行，二次造粒机XM1731恢复正常。