关键词：DCS　PSA　顺序控制

　　一　前言

　　辽阳华兴化工有限公司1500m3/h(标准状态)甲醇裂解制氢装置中采用变压吸附(Pressure Swing Adsorption)分离技术制取氢气，此工艺包具有国内领先水平，生产工艺成熟，但工艺包设计提供的控制系统是常规仪表及PLC系统www.cechina.cn，在详细工程设计中，我们取消了工艺包中的仪表系统，采用了脂肪醇联合装置中日本横河公司的Centum CS3000分散控制系统，利用其剩余卡件以及该系统中提供的顺序控制模块，较好地实现了PSA中的顺序控制。该方案编程简单，仪表投资成本较低，装置开车后系统运行稳定，数据可靠，为辽阳华兴化工有限公司6万吨/年的脂肪醇装置较好地提供了纯度为99.99%的氢气。

　　二　CS3000系统简介

　　Centum CS3000 R3系统是日本横河公司新一代产品CONTROL ENGINEERING China版权所有，系统稳定性好，兼容性好，开放性好控制工程网版权所有，基于Windows 2000操作平台，操作简单，性能可靠。组态简单，易于掌握，控制回路多，具有冗余功能，在网络配置上，使用标准的以太网和横河公司独有的Vnet网络。

　　Centum CS3000 R3系统具

有丰富的常规控制模块，用于不同的控制和计算，横河PID控制模块都带有免费的自整定功能。组合各种控制和计算功能块，可以实现各种复杂的模拟量控制回路。

　　顺序控制模块可以组态各种回路的顺序控制，如安全联锁控制顺序和过程监视顺序。

　　顺序控制表Sequence Table和逻辑流程图Logic Chart 连接组合，可以组态形成非常复杂的逻辑功能，以实现复杂逻辑判断和控制。

　　SFC(Sequence Function Chart)功能块是用SFC描述语言来实现，采用IEC标准，所用的编程语言(SEBOL)是一个开放的语言环境，可用流程图来描述。在运行时，可通过显示窗看到逻辑的运行情况。

　　组合3大逻辑组态工具(Sequence Table，Logic Chart和Sequence Function Chart)可以组态庞大的复杂的逻辑控制功能和庞大的批量(Batch)功能

　　三　系统硬件组成

　　辽阳华兴化工有限公司6万吨/年的脂肪醇联合装置I/O约3000点，系统为Centum CS3000系统，3套控制器，10套操作站。其中变压吸附PSA工段为脂肪醇产出高纯度氢气的辅助工段，4个塔连续吸附，共17台程控阀www.cechina.cn，PSA控制I/O配置如表所列。

　　在脂肪醇联合装置DCS系统中加入以上卡件即组成了4塔连续变压吸附的控制系统的硬件部分，监控部分借用10台操作站中的任意1台的一个画面即可完成。多余显示点还可以给其他装置使用。

　　四　变压吸附的工艺过程与控制功能组态

　　变压吸附PSA分为以下几个过程：吸附、一均降压、顺向放压、二均降压、逆向放压、冲洗、二均升压、一均升压、终冲。这是每个塔都要经历的几个过程，靠17台程控阀(位号分别为KSV201A、KSV201B、KSV201C、KSV201D、KSV203A、KSV203B、KSV203C、KSV203D、KSV204A、KSV204B、KSV204C、KSV204D、KSV205A、KSV205B、KSV205C、KSV205D、KSV207)及顺逆放调节阀实现控制工程网版权所有，每一个塔用4台程控阀，4个塔共用一台放空阀。

　　先打开一个DRAWING组态画面。此过程可以用4张简单的顺控表ST16-1、ST16-2、ST16-3、ST16-4根据PSA工段的时序表来完成，共7个时间段T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，除T2、T5、T7外，其他时间是一定的，共4个周期，每个周期用一张顺控表ST16，在每一张顺控表中包括TM时间功能块，当T1时间到时执行T2的动作，依次类推，T7时间到时完成一个周期。程控阀在不同的周期执行不同的动作。其中T2、T5、T7是根据工艺要求氢气的纯度及进料量的大小由操作人员自行调整的。在PSA工艺中有几个功能键的实现，是PSA工艺用CS3000进行组态要解决问题的关键。下面简述一下功能键是如何实现有关功能的。

　　(1)启动键：程序从停机前状态自动执行，按一定的时序开启不同的阀门。在此需引用内部变量L1作为启动键，在ST16-6顺控表中做条件，当L1为ON时第一个时间段的顺控表启动。

　　(2)停止键：按"停止"健，程控系统立即停止运行，所有程控阀关闭，(此后按"启动"键，程序从中断处开始运行)。在此内部变量L2为停止键，在一张顺控表ST16-7中让L2作条件，当L2为ON时"启动"L1为OFF，ST16-1、ST16-2、ST16-3、ST16-4顺控将停止执行即为MAN，让所有的程控阀关闭即OFF，L2为OFF时L1为ON。

　　(3)暂停键：按