延迟焦化过程间歇操作顺序控制系统开发.pdf

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1、延迟焦化过程间歇操作顺序控制系统开发唐玉玲延迟焦化过程间歇操作顺序控制系统开发DevelopmentoftheSequenceControlSystemforIntermittentOperationofDelayedCokingProcess詹玉跨(中南民族大学计算机科学学院，湖北武汉430074)摘要：延迟焦化作为重油加工的主要手段已经得到了广泛应用。在分析了延迟焦化过程间歇操作特性的基础上，设计了基于s7—400H冗余可编程逻辑控制器(PLC)的延迟焦化间歇操作过程顺序控制系统。深入研究了顺序控制系统实现安全联锁的理念，同时探讨了

2、系统软硬件平台、顺序控制流程、操作界面设计以及现场调试等关键问题。现场应用验证了该设计方法的正确性和有效性。关键词：间歇过程安全联锁DCSPLC控制系统中图分类号：TP273文献标志码：AAbstract：Delayedcoking。asamainmeansofheavyoilprocessing。hasbeenwidelyapplied．Onthebasisofanalyzingthecharacteristicsofthebatchoperationindelayedcokingprocess．thesequencecontrols

3、ystembasedons7—400HPLCisdesignedfordelayedcokingbatchoperationprocess．Thekeypointsforimplementingsafetyinterlockinsequencecontrolsystem，includingthephilosophy。software／hardwareplatformofthesystem，sequencecontrolflowchart。operationinterfacedesignandfieldtest，etc．，arestudi

4、ed．Thefieldapplicationofthesystemverifiesthatthedesignmethodiscorrectandeffective．Keywords：IntermittentprocessSafetyinterlockDistributedcontrolsystemProgrammablelogiccontrollerControlsystem0引言近年来，全球重质(超重质)原油的产量逐渐增加而轻质原油的产量逐年下降。重油加工已经成为提高炼油企业经济效益、规避石油资源风险的重要战略措施⋯。延迟焦化能够处理

5、重质原油以及炼油企业的各种残渣物料．被称为炼油企业的“垃圾桶”或“回收站”【2。j，在炼油企业得到了广泛应用，成为国内外炼油厂进行重质油加工的主要手段。截至2009年，我国延迟焦化处理能力已经达到75Mt／a左右：其处理能力占原油加工能力比例的10％以上．居全球第2位[4]。延迟焦化流程是一个典型的连续／间歇过程∞]，控制功能复杂[6]．其控制问题得到了研究者的广泛关注。文献[7]～[8]针对其间歇特性进行控制策略研究，但并未涉及间歇操作的控制问题。延迟焦化连续过程采用分布式控制系统(distributedcontrolsystem，D

6、CS)，间歇操作主要采用手动操作方式。手动操作导致效率低下、劳动强度大，运行人员的误操作极易引发重大安全事故。修改稿收到日期：2012—06—08。作者唐玉玲(1975一)，女，2004年毕业于武汉大学控制理论与控制工程专业，获硕士学位，讲师；主要从事先进控制理论及过程控制系统等方面的研究工作。近年来，顺序控制思想逐渐引入到焦炭塔的间歇操作过程。该思想提高了流程的自动化水平并确保了操作的正确性[9。11

7、。目前，顺序控制装置一般采用安全仪表系统(safetyinstrumentationsystem，SIS)¨0。111或可编程控制器(

8、programmablelogiccontroller，PLC)。目前，延迟焦化间歇操作过程顺序控制系统投运台套数少，其设计理念以及系统平台都需要进一步完善。本文设计了基于PLC的顺序控制系统，详细介绍了系统的设计思想、实现方法、软硬件平台设计等问题。1延迟焦化流程1．1延迟焦化的间歇操作特性炼油厂配置的典型延迟焦化采用“两塔一炉”的结构，其流程简图如图1所示。焦化反应单元主分馏塔单元图1延迟焦化工艺流程简图Fig．1Processflowofdelayedcoking油36PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIO

9、NVoL34No．5May2013延迟焦化过程间歇操作顺序控制系统开发唐玉玲延迟焦化实质上是一个深度热裂化热加工过程，它利用热作用使渣油等原料发生化学反应．从而达到加工目的。渣油经过热加工处理．可以使低价值