浅谈JX-300X控制系统在精馏塔控制中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈JX-300X控制系统在精馏塔控制中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：精馏塔是很多工业蒸馏过程中最重要的设备，精馏的好坏将直接影响到产品的质量和工厂的效益，因此对它的控制自从一出现就受到业内的关注。本文针对在乙醇生产中怎样利用SUPCONjx-300x系统对精馏塔进行控制提出了一个应用方案。

关键词：自动控制 DCS JX-300X

中图分类号:TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0026-01

1、引言

自动控制是现代企业自动化的一个重要领域。它在石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等连续型工业生产中，在实现生产过程、提高生产质量与劳动生产率、改善劳动条件、保护生态环境、优化各种技术经济指标等方面起着重要的作用。随着现代科学技术的迅速发展，集散控制系统（DCS）在生产过程自动化中得到了越来越广泛的应用。

2、控制方案的确定

2.1 精馏原理及其控制意义

在石油、化工工业中，许多原料、中间产品或粗成品往往是由若干成分所组成的混合物，需要通过蒸馏过程对其进行分离，精馏塔是用于蒸馏过程的重要设备。据统计，在石油和化工工业中，40%-50%的能量消耗在精馏设备中。因此，为了提高生产效率、降低成本、节约能源、实现经营的利润最大化，对精馏塔的控制一直是过程自动控制领域重点关心的问题。

2.2 精馏控制方案的建立

对精馏塔的控制任务是在保证质量指标的前提下使产品产量尽量高，能量消耗尽量低。当精馏塔的采出液为主要产品时，按精馏段指标进行控制。即精馏段指标控制回流量，并且保持再沸器加热量为定值。这种控制方法主要是以精馏段塔顶温度为被控制量，以回流量为控制量，再辅助其它的一些控制回路。

3、JX-300XDCS应用

运用JX-300XDCS对精馏塔进行控制，其设计有如下几个步骤:(1)根据工艺要求,设计精馏塔的测点并进行统计和分类;(2)根据分类的测点进行相应硬件的选型;(3)设计I/O卡件的在机笼中的位置;根据卡件位置设计I/O点的分布;(4)最后进行系统组态，编译成功后下载；(5)运行监控软件,在运行画面中查看各测点参数情况及对其进行控制。

3.1 测点统计及硬件选型

对工艺要求进行详细研究，实现测点清单上的所有信号的采集和控制需要的IO卡件为：12块SP316卡件、8块SP313卡件、4块的SP322卡件、一块SP363卡件、一块SP362卡件，计26块IO卡件。一个控制站（须一对相互冗余的主控卡）、两个I/0机笼（每个都需一对冗余配置的数据转发卡）。一个机柜、一个电源箱机笼、两只互为冗余的电源模块。一个I/O机笼中可以插放16块I/O卡件，在剩余槽位安上空卡，以便以后利用。

3.2 DCS布线

系统硬件选型好了之后，接下来就该对硬件进行布置，按要求将各卡件装入不同的机笼中，按设计将线连接好。

3.3 DCS组态

要实现对对象的控制，必须运用JX-300X组态软件SCKey对控制系统进行组态，步骤如下：

(1)主机设置:首先进行主机设置，打开JX-300X组态软件SCKey，点击主控卡进行设置。其中IP地址设为128.128.1.2，周期设为0.5，通讯选用UDP协议，主控卡选择冗余。点击操作站，进行操作站的设置，类型设置为工程师站，为后面修改数据时方便一些，因为修改数据会涉及修改人员的权限。(2)数据转发卡设置:在JX-300X中数据转发卡只有SP233一种型号，地址设为00；为了不影响生产，数据转发卡需要冗余。(3) I/O点设置:点击“I/O点”按键，进行I/O点的设置。对于没有用到的富余通道，设置为：模入AI、模出AO、开入DI、开出DO。后面数字第一位为主控卡位号，第二位为数据转发卡位号，第三位为I/O卡的位号，第四位为所在I/O卡的通道位置。如DIO4001407。待每块I/O卡上的I/O测点都设置好之后，在系统界面形成分布图，设置完成后，对组态信息进行检查，确认组态正确后点击编译按钮对所组态信息进行编译。

3.4 运行实时监控系统

组态正确后，将组态数据进行下载，点击JX-300X监控软件进入监控仿真运行状态，点击图形按钮查看系统动态流程图，看动态流程图是否能反映工艺参数。

3.5 故障分析

在系统运行过程中，经常会遇到一些故障，为了生产必须对故障及时的进行处理。

(1)系统主控卡出现经常性故障灯闪烁，并重新起动，导致所有卡件通讯故障，经历数秒后一般能恢复正常。建议在系统所处电网供电电压波动较大时需采用UPS供电以保证系统正常运行。(2)SP316某一信号点显示不准：可能是调换了模块却未修改组态中的量程（即更换了现场仪表类型却末修改相应I/O点的组态）。(3)编译时始终提示程序（SCX或图形化）有错误：没有软件狗情况下，系统处于演示状态，无法打开SCX语言编辑软件进入相应的编辑环境，因而无法产生正确的编译文件，加上软件狗，就可以进行编译了。(4)系统重启后，控制站许多卡件均闪红灯，下载组态后，现象消失：可能是主控卡的后备锂电池（电压3.6V）失效，它的作用是用于断电情况下保护主控制卡SRAM的数据（包括组态信息、控制算法等）。可用万用表测量后备锂电池的电压，如果偏移3.6V较大，需更换电池；若电压约3.6V，锂电池是正常的，就要分析其他原因了。(5)SP313上某一信号点显示不正确：可能是卡件配电跳线的配置和实际的信号情况不相符合，检查信号相应通道的配电跳线是否正确配置。

4、结语

随着现代工业的飞速发展，生产装置的规模不断扩大，生产技术及工艺过程的日趋复杂，控制精度要求越来越高，产品质量要求也越来越严格。在这种情况下，集散控制系统以其高可靠性、高性能、分散控制、集中监视和管理功能以及合理的性价比而逐步在工业系统中得到广泛应用。本文就以浙大中控公司的JX-300XDCS系统为例，作了一个简单的精馏塔控制应用方案。该方案能较好地对精馏搭进行控制，实现了生产过程的自动化。

参考文献

[1]汪涛.蒸馏过程先进控制与在线优化:化工出版社,2002.

[2]沈静珠.过程系统优化:清华大学出版社,2004.

[3]李志宏.化工自动化及仪表:化工出版社,1996.

[4]韩建勋.精馏塔过程控制优化方法综述:化工出版社,2003.

作者简介

苟志强（1982--），性别：男，籍贯：重庆市，工作单位：四川仪表工业学校，学历：本科，职称：助理讲师，研究方向：工业自动化仪表。