dcs控制在制氮系统中应用

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1、.....DCS控制在制氮系统中的应用王锋中国空空导弹研究院，471009摘要：介绍了DCS控制系统在制氮系统中的应用及其运行维护经验，并说明了DCS系统在制氮系统中的具体控制方式。关键词：DCS制氮控制1引言DCS集散型分布式控制系统是以计算机为核心,以智能化仪表为主体,采用分布式控制方式,集监控管理与控制为一体的控制系统。由于它具有危险分散、维护简单、可靠性高、控制方案修改灵活、控制功能强等特点,使DCS系统在工业生产中得到了非常广泛的应用。我院的新制氮机采用了浙大中控的DCS控制系统，实现了制

2、氮过程的自动化原型与管理。2系统简介制氮系统主要由空压机、预冷机、分子筛纯化系统、膨胀机等几部分组成，其主要产品33为高纯氮气和高纯液氮，生产能力从50m/h～15000m/h不等。我院新制氮机的生产能力为3200m/h，使用的是浙大中控的DCS控制设备，整个系统的工艺流程大致如图1所示：图1空分装置流程图3制氮装置的配置该制氮装置由就地仪表、机旁仪表、分析室仪表和中央控制室组成。（1）就地仪表：一般对非重要参数点实施就地监测。（2）机旁仪表：主要是对机器等设备实现就地起动，必要的显示和操作而设置的

3、。（3）分析仪系统：设置手工分析盘和在线分析盘。（4）中央控制室：是整个DCS控制系统的核心，全面负责对整个装置的检测和在线操作。作为系统技术要求的设计者，主要应该从技术性能、可操作性、安全可靠性、经济性等方面来考虑，从众多的DCS控制系统中选择一个成熟的产品来满足工艺控制和系统管理的要求，且是一个性价比较高的产品。4制氮工艺流程简介原料空气由压缩机压缩至0.78Mpa，并经后冷却器冷却至40℃，分离掉游离水后进入冷气机组，继续冷却至5℃左右，分离掉冷凝水后进入纯化器，去除H2O、CO2、C2H2等

4、碳氢化合物，分子筛吸附器两台交换使用，一台吸附工作，另一台再生解析，再生气为出分馏塔的废气。净化后的空气进入分馏塔，通过主换热器、液化器与返回的废气及产品氮气进行热交换，冷却至饱和状态，然后进入精馏塔底部，经过精馏分离为产品氮气和富氧液空，塔底液空经节流进入冷凝蒸发器，在0.35Mpa压力下与氮气相变换热，氮气液化作为精馏塔回流液，液空蒸发成废气。经液化器复热后膨胀机膨胀制取冷量。..........膨胀废气经液化器、主换热器复热至常温后出分馏塔，一部分用于纯化器再生，其余放散大气。产品氮气从精馏塔

5、顶抽出经主换热器复热后送用户。产品液氮从冷凝回流液氮中抽出，汇集于液氮量筒定时向储槽输送。5工艺设备简介5.1空分塔我院的新制氮机使用的是开封威龙空分设备有限公司的KDN－200/30Y型空分设备，该3设备的产氮量为200m/h，纯度为×××××5.2空压机该机为杭州山立净化设备有限公司生产的SAYL－1200/10型空压机。5.3预冷机预冷机为AtlasCopco生产的ZR132－10型预冷机。5.4膜压机膜压机为北京京城环保产业发展有限公司生产的GV3－85/7－155型膜压机，容积流量3为85

6、Nm/h。6DCS控制系统的简介6.1DCS硬件系统我院新制氮机使用浙大中控的JX-300XP型DCS控制系统，该公司研制的DCS控制系统已经在我院锅炉房的锅炉控制系统中得到了很好的应用，其JX-300XP控制系统是该公司最近几年研发的新型DCS控制系统，可以很好的满足制氮系统的要求。新制氮机DCS系统的控制点数为130点，冗余点数为35点，实际配置点数为165点。其中模拟输入点数为54个，冗余点数10个；模拟输出点数14个，冗余点数4个；开关量输入点数为33个，冗余输出点数为11个；开关量输出点数

7、为29个，冗余点数为8个。硬件方面使用的是浙大中控标准的XP202型机柜，其中安装有3个机笼标准套件，其安装的硬件如表1所示：表1系统硬件统计序号名称卡件号数量1数据转发卡XP23362电源XP251－123电源机笼XP25144电源指示卡XP22125电流信号输入卡XP31386热阻信号输入卡XP31687模拟量输出卡XP32268触点型开关量输入卡XP36369继电器开关量输出卡XP36256.2DCS网络系统JX－300XPDCS的网络系统共分3层，第一层网络是信息管理系统，用于向上级计算机传

8、输监测情况的基本数据。由于我们不需要向上级传输数据，因此该系统没有这一级的网络。第二层网络是过程控制网，称为SCnetII，用于控制机柜和工程师站、操作员站之间的通讯使用。第三层网络是控制站内部I/O控制总线，称为SBUS，用于控制柜内隔数据转发卡之间的通讯网络。三层网络相互配合，共同构成了DCS的网络系统，DCS的任何监测和控制信号都是基于该大网络系统的传输，可以说DCS网络系统的畅通，保证了系统的可靠运行，与DCS硬件系统本..........身处于同等重要的地位