该空分装置采用了加拿大Elsag公司的INFI-90控制系统,其中INFI-90DCS作为过程控制系统,完成数据采集、回路调节及逻辑顺序控制;DECAlpha200计算机用于自动变负荷控制(ALC)。为了保证大型设备安全、可靠地运行,在现场选用了5台PLC,分别完成
该系统配置的最大特点是具有冗余功能,包括:
- INFI-NET环的双环热态冗余。
- 两块网络接口模件硬线配置成互为冗余,保证上环网的数据不中断。
- 4个多功能处理器分别用硬线配置成两对互为冗余模块,保证系统程序执行不中断。
- 工程师工作站与操作员监控站通过以太网配置成冗余,共享两台打印机。
2 控制功能
2.1 DCS过程控制
ElsagDCS主要完成产品加工区、存储区的数据采集和回路控制。控制回路主要有空压机吸入空气的流量控制;空冷塔、水冷塔的液位控制;两分子筛的运行步骤及切换控制;冷箱内各精馏塔及管道内的压力、流量、温度控制;存储罐内的液位及压力控制等等。
为使整个生产过程运行稳定,各回路间都设有级联控制。该空分装置主要是制取氧气,氧气流量调节回路。由于氧气流量调节会影响到氩馏分、氧气压力、氧气温度的变化,联锁停车信号会使回路处于安全设定值状态,因此设计过程中需考虑到这些因素的存在,使之处于级联状态,保证了氧气流量的安全调节。
PID回路调节是由PID功能块和控制站功能块组成,它有3种工作方式。
(1) 手动方式操作员在监控画面上直接修改阀门开度的输出值,达到手动控制现场设备的目的。
(2) 自动方式操作员通过监控画面修改控制站功能块的设定值1,由PID回路根据此设定值与测量值的偏差自动调节阀门的开度。
(3) 级联方式与自动方式基本相同,但控制站功能块的设定值2是由内部程序修改,在监控画面上不能修改此设定值。
2.2 ALC
ALC是指通过DECAlpha200计算机中已组态好的实时数据库(DHI)与DCS系统进行通信,以控制现场25个主要控制回路www.cechina.cn,改变空分装置的运行负荷,即改变空气的吸入量和能耗,并自动地按照一定算法改变后续工序的相应重要生产参数CONTROL ENGINEERING China版权所有,实现氧气产量随需求量的变化而变化的自动调节,调节范围为设计产量的70%~100%。这样就可降低生产成本,提高经济效益。
2.2.1 ALC系统主要功能
(1) 操作员接口
用于气氧产品目标产量的设定和自动变负荷全过程的监视。为保证生产安全,该气氧产品目标产量设定点有上、下限值。
(2) 计算块和设定点斜坡函数
用于ALC所控制的25个控制回路的各个目标设定点及其他重要工艺参数的计算。
(3) 数据传送
用于DEC Alpha200计算机计算出的各控制回路设定点的值到相应控制回路的动态传送控制工程网版权所有,其数据每5s刷新一次。ALC系统启动前,受ALC控制的所有控制回路必须设定在适当的操作状态(即自动/串级)。一旦出现错误的信号,ALC便自