CS3000控制系統在水煤漿系統中的應用

第40卷第7期遼寧化工vo1.40,No.72011年7月Liaoning Chemical IndustryJuly,, 2011CS3000控制系統在水煤漿系統中的應用馬五星,張超,周志博(沈陽(yáng)石蠟化工有限公司,遼寧沈陽(yáng)110141)摘要:以1臺75t油爐改燒水煤漿為實(shí)例,介紹了橫河Cs3000控制系統在裝置上的應用情況,列舉了用CS3000系統提供的功能實(shí)現一些特殊控制的方法和技巧。關(guān)鍵詞:DCS組態(tài);水煤漿;三沖量控制中圖分類(lèi)號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1004-0935(2011)07-0693-03沈陽(yáng)石蠟化工有限公司2鍋爐原為燃油爐,構如圖1。2007年對其進(jìn)行了改造,由燃油改燒水煤漿。系統打印機工程師站設計由北京華宇工程有限公司設計,改造后有4種燃燒狀況:單獨燒水煤漿,漿氣混燒,油氣混燒和DUAL Vnet/IP單燃油。水煤漿由原制漿車(chē)間通過(guò)3臺供漿泵送到2鍋爐爐前。1系統構成控制站(FCS)系統主要由工程師站、操作員站、控制站及通圖1系統硬件及網(wǎng)絡(luò )結構圖訊網(wǎng)絡(luò )構成。系統性能說(shuō)明1.1系統規模(1)通訊網(wǎng)絡(luò ):用于連接操作站、工程師站4-20mA輸入點(diǎn)控制站。4~20mA輸出5點(diǎn)(2)EWS工程師站:用于設計組態(tài)、仿真調熱電偶TC24點(diǎn)試及操作監視。采用 Windows XP作為操作系統的熱電阻RTD13點(diǎn)橫河指定的高性能計算機。其主要配置為:CPU數字量輸入49點(diǎn)PentiumIV 3.0G, -Main Memory: 1 GB, Hard Disk數字量輸出21點(diǎn)120 GB, Floppy Disk: 3.5 inch, 1.44 MB,-Ethernet12WO卡件配置Card,LCD:19inch,1280×1024。AAI14316點(diǎn)4~20mA輸入卡5塊(3)HS操作站用于運行操作和監視。采用AA54316點(diǎn)4~20mA輸出卡1塊Windows XP作為操作系統的橫河指定的高性能計AAT14516點(diǎn)熱電偶(TC)輸入卡2塊AAR14516點(diǎn)熱電阻RTD輸人卡2塊算機。其配置與工程師站的配置相同。(4)FCS控制站:用于過(guò)程O(píng)信號處理,完成ADV15132數字量輸人卡2塊ADV55132數字量輸出卡模擬量調節、順序控制、批量控制、邏輯運算等實(shí)1塊時(shí)控制運算功能。1.3系統硬件構成14控制站(FCS)技術(shù)說(shuō)明CS3000系統硬件包括1臺工程師站,1臺操控制站FCS的所有模件都采用集成度高、散熱作員站,1個(gè)現場(chǎng)控制站( Processor:133MHz量低的固態(tài)電路以及表面封裝技術(shù),防塵、抗干擾Memor:32 Mbyte),1個(gè)遠程接口,2塊V網(wǎng)卡,各能力強,適合各種惡劣的運行環(huán)境。模件的編址與種輸入輸出卡件以及其他配件。系統硬件及網(wǎng)絡(luò )結物理位置的中國煤化工掌握。模件帶CNMHG收稿日期:2011-04-21作者簡(jiǎn)介:馬五星(1976),女,工程師,江西九江人,2000年畢業(yè)于遼寧省撫順石油學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),研究方向:從事僅表自動(dòng)化控制技術(shù)工作。E-mai: maxing163163cm。遼寧化工2011年7月電插拔不會(huì )引起本模件故障,也不會(huì )影響其它模件該數顯儀設置了高低限報警,和閃光報警儀構成一的正常工作。模件插拔都有導軌和聯(lián)鎖裝置,防止個(gè)完整的報警系統。汽包水位控制采用三沖量控制損壞或引起故障。模件通用性強,種類(lèi)規格少,有方案。3個(gè)沖量分別為汽包水位、給水流量、主蒸效地減少了備品備件的費用支出。所有卡件均達到汽流量。汽包水位控制系統如圖2所示。G3標準。主燕汽FCU為現場(chǎng)控制站中央控制單元,在DCS領(lǐng)域汽包水位率先采用了可靠性極高的4個(gè)CPU的Pair& Spare自ua0|Fail Safe”結構設計,實(shí)現了完全的容錯冗余,解運算器決了過(guò)去的單純雙重化方式下不能解決的問(wèn)題。CPU硬件采用美國MPS公司的VR系列RISCFIC101處理器VR5432,主頻133MHz,32MB誤碼校正存儲器,可進(jìn)行64位浮點(diǎn)運算。具有強大的控制運算給水流量功能每個(gè)控制站可提供4000個(gè)、100多種運算處心調節閥主給水理的功能塊,主要包括連續控制、批量控制及順序圖2汽包水位控制系統圖控制等,且在系統最大配置情況下CPU負荷≯60%。具體方案2系統主要功能汽包水位設定值SP:在自動(dòng)調節時(shí)作為汽包水21數據采集功能位的目標控制指令。該系統對各種實(shí)時(shí)模擬量參數(包括壓力、溫硬手操狀態(tài)指令D:對外回路硬手操是否投人度、流量、液位)、開(kāi)關(guān)量(包括開(kāi)關(guān)、閥門(mén)位置)自動(dòng)的監視信號,使控制回路和硬手操協(xié)調工作。以及設備運行方式(啟、停、聯(lián)鎖等)進(jìn)行周期性閥位反饋值AI:該信號是由安裝在現場(chǎng)主給水掃描或中斷請求采集。過(guò)程變量可以是采樣輸入的管道上的電動(dòng)調節閥上的位發(fā)器給出的反映現場(chǎng)實(shí)次參數、二次參數或派生參數以及設備運行狀態(tài)。際閥位的1個(gè)(4-20)模擬信號。過(guò)程變量的處理包括對模擬量的數字濾波、正確性汽包水位AI:差壓變送器;判斷、非線(xiàn)性校正、工程量轉換等,以及對開(kāi)關(guān)量給水流量AI:差壓變送器;的狀態(tài)、運作確認、運作時(shí)間記錄和相應變態(tài)處理。主蒸汽流量AI:差壓變送器;該系統的功能除現場(chǎng)實(shí)時(shí)信號的采集、轉換和處理模擬量輸出值AO。外,還具有參數越限和事件報警及打印、報表打印、該汽包水位控制系統實(shí)際上是一個(gè)帶有前饋信事故順序記錄和事故追憶打印、人工數據錄入、二號的串級控制系統液位控制器IC01與流量控制次參數計算、歷史數據保存和查詢(xún)以及豐富多樣的器FIC10l構成的串級控制系統。液位為主變量,給顯示畫(huà)面供監視。水流量為副變量。副變量的引入使液位對給水流量22復雜控制功能的波動(dòng)有較強的克服能力。蒸汽流量的信號作為前在對鍋爐汽包水位、主蒸汽溫度、送風(fēng)風(fēng)量、饋信號引人,因為蒸汽流量的波動(dòng)是引起汽包液位引風(fēng)風(fēng)量、回油量、供漿泵出口壓力等關(guān)鍵參數的變化的一個(gè)因素,是干擾作用,蒸汽流量波動(dòng)時(shí)控制中,汽包水位是重中之重。通過(guò)測量引人FC101使給水流量作相應的變化。利下面以給水(汽泡水位)控制系統為例來(lái)簡(jiǎn)述用系統提供的組態(tài)語(yǔ)言進(jìn)行編輯和編譯。當硬手操一下CS3000系統的控制功能。投自動(dòng)時(shí),主回路LCl01根據汽泡水位值與設定值該系統的主要控制測點(diǎn)汽包水位共有3個(gè)值。1SPT的偏差及P、I、D整定參數的設置進(jìn)行運算,個(gè)采用電接點(diǎn)水位計測量,送給儀表盤(pán)上的數顯儀其輸出OUT被嚴同工T端,副回進(jìn)行直接顯示;另2個(gè)采用雙室平衡容器作為1次路FC0根量及前饋信測量元件,通過(guò)差壓變送器送出2個(gè)(4-20mA)號的偏差及P、、是是二雙以以星行運算后輸模擬信號,一個(gè)進(jìn)DCS,一個(gè)進(jìn)儀表盤(pán)上的數顯儀,出到模擬量輸出模塊。(下轉第696頁(yè))化工011年7月(3)經(jīng)濟效益。投入情況:除1臺提升泵投入提高生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平。油田開(kāi)發(fā)后期,由于原280元外,其它裝置都是我站利用拆舊的肥料自制油采出手段的變化,給聯(lián)合站的原油分離處理帶來(lái)連接,這樣大大節約成本。加藥量:未改造前,每較大技術(shù)難度,也為平穩輸油提出新的課題,為此,天加入破乳劑270kg因破乳劑加入不及時(shí),加人量還要不斷進(jìn)行研究試驗,逐步攻克實(shí)際生產(chǎn)中的技不均勻等情況達不到原油理想的破乳效果,出現電術(shù)難題。場(chǎng)波動(dòng)的現象,還要增加加藥量,每月平均較正常參考文獻多加入約600kg破乳劑每噸按8200元計算,改造]張國旗朱秉怡崗位風(fēng)險評估知識手冊[M]北京:石油工業(yè)出版社,后每月可節約成本19680元。4結論2]彭力,李發(fā)新危害辨識與風(fēng)險評價(jià)技術(shù)[M]北京:石油工業(yè)出版社,2001在試驗的過(guò)程中,發(fā)現藥劑混合不充分的問(wèn)題3]董力,宏黃飛壓力容器的事故故障樹(shù)分析[J]鍋爐制造對混藥線(xiàn)加以改進(jìn),由原來(lái)的一道彎曲徑該為四道14 Warren RTrue Special Report Pipeline Economics[]on&ca彎曲徑,通過(guò)液體流向的多次改變,使藥液混合均Journ_l2004,(8):23.勻,避免因藥劑混合不均造成藥劑的浪費。由于改1 Warren RTrue Special Report Pipeline Economics20kcm進(jìn)加藥工藝,不會(huì )因人為因素造成加藥不及時(shí),避6 Warren R True Special Report Pipeline Economics[oi&ca免跨電場(chǎng)的現象發(fā)生,減輕崗位員工的勞動(dòng)強度,Journal,2002(9):l6.Improvement of Agent-feeding Devices in Combination StationsZHANG Gen, DONG Li-chao, LI Rong?(1. Petro China Changqing Oilfield Company NO 8 Oil Production Plant, Shaanxi Xi'an 710021, China2. Institute of Petroleum Engineering, Xi'an Shiyou University, Shaanxi Xi'an 710065, China)Abstract: After agent-feeding devices in combination stations were improved, agent in the form of drops can be added into waterpipes continuously, and agent inflow can controlled by floater in agent-feeding tank which can make demulsifier and water sufficientmixture. Application results show that improved agent-feeding system can ensure to continuously and stably add demulsifier withappropriate dosage, can increase the oil-water separation rate and pass percent of water quality, the device can reduce costs ande effectiveness of crude oil demulsifieKey words: Agent-feeding device; Technical imprents: effect(上接第694頁(yè)AOUT模塊對信號進(jìn)行輸出修正后輸出。這個(gè)使操作人員直觀(guān)、方便地掌握本體設備的運行狀態(tài),輸出值給硬手操,硬手操把它跟閥位反饋值比較輸指導運行人員合理操作、管理和調度設備,既可發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)閥信號給主給水調節閥。三沖量控制方揮人的主觀(guān)能動(dòng)性,又能對現有工況進(jìn)行客觀(guān)具體案在鍋爐汽包水位上得到了很好的運用,自開(kāi)車(chē)以的分析和研究;系統的性能價(jià)格比高,便于擴充來(lái)運行非常平穩。便于改造。水煤漿系統在沈陽(yáng)石蠟化工有限公司已3結束語(yǔ)經(jīng)運行了3年,該系統運行非常平穩,未出現任何該系統人機界面友好,功能靈活,操作簡(jiǎn)單故障,在企業(yè)中具有較大的推廣價(jià)值。測量數據準確,安裝方便。能實(shí)時(shí)檢測各運行參數,Application of CS3000 Control System in Water-coal-slurry SystemMA Wu-xing, ZHANG Chao, ZHOU Zhi-boShenyang Paraffin-wax Chemical Co, Ltd, Liaoning SherrV山中國煤化工Abstract: Taking renovation of a 75 ton oil boiler into coal-water shurry boiler as anCNMHG0O control systemin the device was introduced, some methods and techniques to realize some special controls with the CS3000 system were discussed.Key words: DCS configuration; Water-coal-slurry Three impulses control