SunyTDCS9200控制系統(tǒng)在聚丙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、SunyTDCS9200控制系統(tǒng)在聚丙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用徐瑞東(浙江正泰中自控制工程有限公司 杭州 310018)摘要：在聚丙烯生產(chǎn)過程中，采用SunyTDCS9200組成自控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與控制，基于過程數(shù)據(jù)采用功能模塊化的分散控制系統(tǒng)，為安全連續(xù)生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平提供了保證。關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)；SunyTDCS9200；控制系統(tǒng)；聚丙稀Application of SunyTDCS9200 Controlling System in the polypropyleneXU Rui-dong(Zhejiang Zhengtai Zhongzi Control En

2、gineering Co.,Ltd. Hangzhou 310018,china)Abstract: In the process of polypropylene, the auto-controlling system which contains SunyTDCS9200 can dectect and control the whole process of production. This kind of controlling system adopts the function mudule decentralized controlling system, For secure

3、 and continous production, improve quality and production management have offered guarantee. 一、引言2006年2月13日15時(shí)38分，隨著珍珠般的白色聚丙烯產(chǎn)品順利生成，南京某公司年產(chǎn)2萬噸/年聚丙烯生產(chǎn)線正式生產(chǎn)出了合格產(chǎn)品。這標(biāo)志著核心控制系統(tǒng)采用SunyTDCS9200的聚丙稀生產(chǎn)線工程經(jīng)過幾個(gè)月的緊張建設(shè)和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)開工投產(chǎn)一次成功。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)聚丙烯生產(chǎn)線控制系統(tǒng)采用SunyTDCS9200 集散控制系統(tǒng)。SunyTDCS9200集散控制系統(tǒng)融合集成了尖端的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自

4、動(dòng)化技術(shù)、故障診斷技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件平臺(tái)技術(shù)，具有高可靠性、構(gòu)成靈活、功能強(qiáng)大、維護(hù)簡(jiǎn)便、性價(jià)比高的特點(diǎn)。高可靠性 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作站/工程師站、現(xiàn)場(chǎng)控制站到電子線路，自始至終貫徹可靠性設(shè)計(jì)思想，從硬/軟件多方面綜合考慮，不斷提高產(chǎn)品可靠性；分布式體系結(jié)構(gòu)，控制分散，危險(xiǎn)分散，分布處理，自由配置冗余方案；模板在線自診斷、自恢復(fù)、故障隔離，帶電插，在線修復(fù)；CMOS大規(guī)模集成電路，低功耗設(shè)計(jì)，具有高密度結(jié)構(gòu)和高可靠性；信息全隔離，模板智能化，遠(yuǎn)程安裝，就地處理，提高抗干擾能力。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)VME機(jī)箱，針式連接器，極強(qiáng)的抗干擾能力，分布式隔離供電；嚴(yán)格遵循國(guó)際ISO9001質(zhì)量保證體系。構(gòu)成靈

5、活 通過通信網(wǎng)絡(luò)可針對(duì)對(duì)象的特性或規(guī)模，進(jìn)行最佳配置，并根據(jù)需要不斷進(jìn)行橫向或縱向擴(kuò)展。能自由地組成從幾個(gè)回路的小規(guī)模數(shù)據(jù)采集與單元控制系統(tǒng)到成百上千個(gè)回路的中大規(guī)模集散控制系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)分散控制、生產(chǎn)優(yōu)化、集成管理、最終實(shí)現(xiàn)全廠綜合自動(dòng)化。功能強(qiáng)大 全漢化操作界面，在線組態(tài)，實(shí)時(shí)仿真，所見所得，形象直觀，易于掌握；提供強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)算法集和高級(jí)控制算法集。維護(hù)簡(jiǎn)便 開放總線結(jié)構(gòu)，機(jī)柜內(nèi)部互連規(guī)范化，“服務(wù)始于端子”；遠(yuǎn)程技術(shù)支持，及時(shí)迅速地提供系統(tǒng)指導(dǎo)、培訓(xùn)、維護(hù)與升級(jí)服務(wù)。性價(jià)比高 以可靠的質(zhì)量、專業(yè)的服務(wù)、完善的培訓(xùn)為用戶提供最佳性能/價(jià)格比的產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于化工、生化、制藥、電力、輕工、建

6、材、造紙、食品、包裝、環(huán)保等行業(yè)。圖 1 系統(tǒng)配置Fig.1 System configuration diagram從上圖可以看出本系統(tǒng)主要由操作站、控制站等組成。DCS系統(tǒng)的控制站直接與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備相連，它負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣、處理、控制、輸出，并與操作站進(jìn)行信息通信。而操作站一方面接收操作人員的指令，通過通信總線向操作站發(fā)送相應(yīng)的命令，同時(shí)接收控制站反饋的信息，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、報(bào)警、存儲(chǔ)等。DCS系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)（操作站與控制站）之間的信息交換是通過通訊總線來實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)硬件由一個(gè)操作站、一個(gè)工程師站和一個(gè)控制站。三、聚丙烯生產(chǎn)的過程描述聚丙烯生產(chǎn)線主要裝置包括：冷凝器、聚合釜、閃

7、蒸去活釜回收系統(tǒng)及公用系統(tǒng)。將丙烯、活化劑、DDS、催化劑用丙烯沖入釜中，用攪拌電機(jī)攪拌均勻，攪拌->升溫，開熱水上水閥及回水閥，通過夾套來加熱聚合釜，誘發(fā)丙烯聚合反應(yīng)->升溫壓至切換溫度壓力，關(guān)熱水上水閥及回水閥，開循環(huán)水回水閥->聚合反應(yīng)（反應(yīng)時(shí)產(chǎn)熱量），通過改變循環(huán)水閥位開度來控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度到要求的范圍內(nèi)>反應(yīng)釜壓力低于出料壓力(反應(yīng)釜溫度不變）>閃蒸去活釜，通過真空緩沖罐將聚丙烯易燃等混合物中的易燃易爆的混合物去活，方可出料。此處循環(huán)水的目的是為了帶走放熱反應(yīng)時(shí)的多余熱量，控制反應(yīng)釜內(nèi)的溫度、壓力。圖2：工藝流程圖Fig.2 Flow chart of

8、process四、聚丙烯生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主要功能4、1聚合釜進(jìn)料控制4、1、1人工現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)丙烯進(jìn)料泵，開啟丙烯進(jìn)料泵出口閥。4、1、2控制室內(nèi)手工對(duì)流量計(jì)復(fù)位（進(jìn)料流量計(jì)要預(yù)先復(fù)位；流量計(jì)不復(fù)位，累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定值氣動(dòng)調(diào)節(jié)切斷閥自動(dòng)關(guān)閉并鎖死），遠(yuǎn)程開啟進(jìn)料流量計(jì)的氣動(dòng)調(diào)節(jié)切斷閥（根據(jù)實(shí)際進(jìn)料速度決定開度），為防止進(jìn)料初期閥門開啟過快，造成通過流量計(jì)的介質(zhì)氣化，使計(jì)量不準(zhǔn)，進(jìn)料氣動(dòng)調(diào)節(jié)切斷閥在010%的開度時(shí)應(yīng)該慢慢逐步開啟（由系統(tǒng)控制），10%開度后為正常速度。4、1、3手動(dòng)控制聚合釜的各進(jìn)料口閥門，分批將活化劑、DDS、催化劑用丙烯沖入聚合釜。4、1、4當(dāng)流量計(jì)累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定值后，系統(tǒng)自動(dòng)

9、關(guān)閉進(jìn)料氣動(dòng)調(diào)節(jié)切斷閥并鎖死。4、1、5人工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉丙烯進(jìn)料泵出口閥，切斷丙烯進(jìn)料泵電源。完成進(jìn)料。4、2聚合釜加熱控制4、2、1啟動(dòng)加熱水泵，人工現(xiàn)場(chǎng)開啟需加熱釜的熱水閥，控制內(nèi)遠(yuǎn)程手動(dòng)開啟熱水總管氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，熱水進(jìn)入聚合釜夾套，聚合釜溫度壓力開始上升，根據(jù)聚合釜溫度壓力上升速度，控制好熱水總管氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度。4、2、2聚合釜夾套出水閥，根據(jù)出水溫度自動(dòng)控制熱水回水切斷閥或冷卻水回水切斷閥的開閉，即根據(jù)設(shè)定值（如50）自動(dòng)切換，回水溫度高于設(shè)定值，開回水進(jìn)熱水系統(tǒng)，回水溫度低于設(shè)定值，關(guān)閉回水進(jìn)冷卻水系統(tǒng)。4、2、3聚合釜溫度壓力達(dá)到一定值后，丙烯開始聚合反應(yīng)，加溫到位，控制室內(nèi)遠(yuǎn)程手動(dòng)關(guān)閉

10、熱水總管氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。4、2、4人工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉已加熱釜的熱水進(jìn)口閥，關(guān)閉熱水泵出口閥，停止熱水泵運(yùn)行。4、2、5聚合釜加溫完畢，丙烯開始聚合反應(yīng)，同時(shí)放出聚合熱，聚合釜壓力進(jìn)一步上升，聚合釜也由加熱轉(zhuǎn)入冷卻。4、3聚合釜冷卻控制4、3、1反應(yīng)初期，保持聚合釜壓力平穩(wěn)上升?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)聚合釜壓力上升情況，控制室內(nèi)遠(yuǎn)程手動(dòng)開啟（調(diào)整）聚合釜夾套冷卻水進(jìn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。當(dāng)開度達(dá)到100%后，聚合釜壓力仍在快速上升，遠(yuǎn)程手動(dòng)開啟（調(diào)整）聚合釜內(nèi)冷管冷卻水進(jìn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。聚合釜壓力下降，先關(guān)內(nèi)冷管進(jìn)水，關(guān)閉后，聚合釜壓力仍下降，再關(guān)聚合釜加套冷卻水。4、3、2當(dāng)聚合釜壓力上升到規(guī)定值后，調(diào)整好聚合釜夾套和內(nèi)冷

11、管冷卻水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，使聚合釜壓力穩(wěn)定在規(guī)定值。4、3、3聚合釜壓力平穩(wěn)后，聚合釜夾套和內(nèi)冷管冷卻水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)入自動(dòng)控制?？刂圃硗謩?dòng)：聚合釜壓力穩(wěn)定在設(shè)定值，進(jìn)水閥開度保持不變，壓力上升，開大聚合釜夾套冷卻水進(jìn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。聚合釜壓力下降，先關(guān)小內(nèi)冷管進(jìn)水。關(guān)死后，聚合釜壓力仍下降，再關(guān)小聚合釜夾套冷卻水。保持聚合釜壓力穩(wěn)定在設(shè)定值。4、3、4聚合釜夾套出水閥，根據(jù)聚合釜夾套出水溫度自動(dòng)控制熱水回水切斷閥或冷卻水回水切斷閥的開閉。即根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)切換，回水溫度高于設(shè)定值，關(guān)回水熱水系統(tǒng)，回水溫度低于設(shè)定值，開回水熱水系統(tǒng)，關(guān)閉回水冷卻水系統(tǒng)。4、4反應(yīng)終點(diǎn)控制4、4、1當(dāng)聚合釜攪拌電機(jī)

12、電流上升到規(guī)定值后，控制室內(nèi)手動(dòng)開啟聚合釜高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行高壓回收，降低聚合釜內(nèi)溫度和壓力。終止反應(yīng)。4、4、2現(xiàn)場(chǎng)人工進(jìn)行中、低壓回收。4、4、3回收結(jié)束后，通知閃蒸接料。并對(duì)聚合釜釜底氣動(dòng)切斷閥進(jìn)行解鎖；4、4、4閃蒸崗接料結(jié)束后，重新鎖死聚合釜釜底氣動(dòng)切斷閥。4、4、5閃蒸釜釜底氣動(dòng)切斷閥不收控制室控制。4、5安全控制4、5、1反應(yīng)中，由于意外情況，聚合釜壓力不斷上升，并突破某一設(shè)定值，對(duì)應(yīng)的聚合釜高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)開啟，進(jìn)行瀉壓，高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度根據(jù)高壓回收冷凝器壓力控制，高壓回收冷凝器壓力高。則高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)小，高壓回收冷凝器壓力高于某一設(shè)定值時(shí)，高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉。4、5、2反應(yīng)結(jié)束。手動(dòng)開啟高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行高壓回收，高壓回收冷凝器壓力上升超過某一設(shè)定值，所有高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉（并鎖死）。當(dāng)高壓回收冷凝器壓力低于另一設(shè)定值時(shí)，高壓回收氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)解鎖。4、6其他要求4、6、1聚合釜各項(xiàng)工藝參數(shù)、閥門狀態(tài)等都在操作站進(jìn)行顯示。4、6、2各種操作、參數(shù)設(shè)定通過操作站均可方便進(jìn)行。4、6、3所有工藝參數(shù)、事故報(bào)警以及報(bào)表等記錄都保存記錄，并可隨時(shí)調(diào)出查閱。5、結(jié)語(yǔ)聚丙烯生產(chǎn)自控系統(tǒng)自動(dòng)化成都要求高，技術(shù)先進(jìn)。自動(dòng)要求投入率高。運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，保證和提高了聚丙烯的質(zhì)量和