三氯化磷装置的自动化控制应用

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中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）09-0348-01

摘要：本文简述了三氯化磷工艺，重点介绍Plant Scape Vista/HC900控制系统的特点和在三氯化磷装置中的逻辑应用和组态方案。

关键词：三氯化磷 Plant Scape Vista/HC900 逻辑控制

一、工艺流程简述

我公司三氯化磷项目是为平衡氯气新上的工程项目。其利用低压蒸汽作为热源，采用盘管式熔磷高位槽，调整蒸汽加入量加入热水，溶化桶装黄磷，进入计量槽；三氯化磷母液自母液槽加入氯化釜，液位达到50%后，通入蒸汽加热三氯化磷到70-95度，自黄磷计量槽向氯化釜加入底磷500KG，根据黄磷加入量控制氯气流量进入氯化釜内进行反应，反应温度在95度内。通过观察回流视镜，确认已经建立正常回流，三氯化磷为无色透明，则采出合格的三氯化磷去成品槽。

三氯化磷属于剧毒化学品，生产的连续性很强，塔式设备较多，而且各个参数之间关联较严重，这就要求在生产过程中加强控制，确保稳定运行。

二、Plant Scape Vista/HC900系统的应用

1、Plant Scape Vista/HC900系统概述

PlantScape Vista/HC900 分散控制系统是Honeywell 公司推出的面向中小型过程应用和设备集成控制的开放型控制系统。该系统由先进集成控制器HC900和采用开放的以太网络互联的工程师站/操作员站组成，并真正满足工业行业所有从简单到复杂的各种控制应用要求。它基于过程数据采集、混合模拟量和开关量过程控制和批量处理、时序控制等应用要求，并采用功能模块化的组态工具HC Designer。PlantScape Vista/HC900 能满足各种设备过程自动化控制的应用要求，是应用灵活，使用可靠的中小型集散控制系统，也是目前市场上用来替代所有PLC 可编程逻辑控制器和各种设备过程控制系统的最理想的解决方案。

该解决方案采用HC900 集成控制器C70R型号，保证了系统的稳定性；采用Microsoft Windows 7 服务器＼＼客户机系统结构，集成高可靠性的控制单元HC900，并采用先进的工程组态工具HC Designer 和开放通信网络Modbus TCP以太网络；在工程师站上的HC900 控制组态工具可对多个集成控制器进行组态的上载/下装，故障诊断，过程监控或在线PlantScape Vista/HC900 集散控制系统修改组态。该控制系统为用户构筑了一个网络化的过程控制与管理的平台，大大提升了系统的整体性能。

三氯化磷工程于2011年动工，共有八个氯化釜装置，根据工艺系统的要求，把整个系统分为2个部分，1-4号釜和5-8号釜。整个系统操作层的操作总线为双以太网，操作层设置一对冗余的服务器和一台操作站，后台软件采用Plant Scape Vista过程操作软件。数据高数公路有2台交换机。现场数据采集和过程控制由控制处理器C70R和过程I＼＼O两部分来完成，控制处理器与I＼＼O扩展箱采用Modebus TCP/IP通信协议。综合控制系统图见图1。

2、三氯化磷控制应用

整个系统连锁停车控制；我们以1-4号釜为例，当循环水压力低于0.04PA和进入稳压罐氯气压力低于0.05MPA时，将连锁触发1-4号釜熔磷计量槽磷液出口阀和出水阀关闭，系统停车。如图2.

图2整个系统连锁停车逻辑图

操作画面作了循环水压力和进稳压罐氯气压力联锁投切开关按扭，当联锁投入时，开关颜色为绿色。

单釜连锁停车逻辑控制：单套氯化釜压力高于50KPA、温度高于100度和熔磷计量槽液位低于500MM联锁（LS1）关闭熔磷计量槽磷液出口阀（HV10102A）和打开熔磷计量槽水出口阀（HV10103A）；熔磷计量槽液位高于2800MM（RLJLCYWG1），联锁关停所有打磷泵、关闭熔磷计量槽磷液进口阀（HV10101A）、出口阀（HV10101A）和熔磷计量槽水出口阀（HV10103A）。任何一种情况出现单套生产装置停车。如图3：

图3 单釜压力、温度、液位逻辑图

操作画面上超压联锁信号、超温联锁信号和熔磷计量槽液位高、低联锁信号做成投切按扭，当联锁投入时，按扭颜色为绿色，此时，任何一个工艺联锁值达到联锁值时，将触发联锁，单套生产系统停车。

三、结束语

经过两个月的安装调试，于2012年5月投运以来，整个系统安全可靠运行，人机界面美观实用，操作直观简便，对系统中故障能及时、准确、可靠的进行报警。该系统设提高了生产自动化水平，降低了劳动强度，也保证了生产的连续性和物料的平衡。