空分制氧控制系统的设计与实现.pdf

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1、总第213期舰船电子工程Vo1．32No．32012年第3期ShipElectronicEngineering131空分制氧控制系统的设计与实现黄启权宋捷阮航。(1．重庆烟草工业有限责任公司涪陵卷烟厂重庆408000)(2．武钢工程技术集团计控公司武汉430080)(3．武汉钢铁股份有限公司设备管理部武汉430083)摘要文章以某15，000ma／h空分装置为实例，介绍了空分制氧机的工艺流程，并据此设计了空分DCS控制系统，系统以ABBAC800F作为DCS控制核心，并辅以BENTLY3500系列振动位移监测系统，用

2、于实现整套空分设备的数据监视、控制、报警、连锁。文章还系统分析了空分系统防喘振控制的原理和关键控制方法，并据此给出了防喘振控制阀的控制方法。关键词空分；制氧；DCS；防喘振控制中图分类号TP273DesignandRealizationoftheAirSeparatingOxygenGeneratorControlSystemHUANGQiquanSONGJie。RUANHang。(1．FulingCigaretteFactoryofChongqingTobaccoCo．，Ltd，Chongqing408000)(2

3、．MeteringControlCo．，EngineeringTechnologyGroup，WISCO，Wuhan430080)(3．EquipmentManagementDep．，WISCOLtd，Wuhan430083)AbstractTakingthe15，000m。／hairseparationunitfortheexample，theprocessflowoftheairseparatingoxygengeneratorisintro—duced，andbasedontheabovetechnology，

4、theairseparatingDCScontrolsystemisdesigned．TheDCSsystemtakesABBAC800Fasthecontrollingcore，andisassistedbytheBENTLY3500serialvibratinganddisplacementmonitoringsystem，soastorealizethedatamonitoring，controlling，alarmandinterlockofthewholeairseparatingunit．Thecontr

5、oltheoryandkeycontrolmethodsofanti—surgecontrollingisanalyzedindetailed．Then，thecontrollingmethodoftheanti—surgecontrollingvalveisalsoillustrated．KeyWordsairseparationunit，oxygengenerating，DCS，anti—surgecontro1ClassNumber子筛预净化，空气增压透平膨胀机提供装置所需冷量，空1引言气增压膨胀，双塔精馏，液

6、体泵内压缩流程。该制氧装置随着空分工艺技术的发展，大型空分设备的国产化，对的主要系统和流程如图1所示。其中工厂用仪表空气从空空分装置的控制要求更加快速、准确，调节回路更复杂l1]，气增压机二级压缩抽出后送至仪表空气网络。有些生产厂已提出优化控制以及自动变负荷调节等控制要求。一次常规仪表控制已无法满足现今空分装置对自动化和压缩}r=_—和纯化}r=—空气精馏控制水平的要求_2]，而DCS、PLC在空分的应用经过十多年的实践【3]，技术越来越成熟，硬件、软件越来越完善，因而用户<成品氮气压缩l成品氧气压缩液氮储槽DCS控

7、制在国产大中型以上空分已被普遍采用。本文以某15，000rna／h空分装置为实例，采用ABB图1制氧机控制系统的工艺流程AC800FDCS控制系统，辅以BENTLY3500系列振动位移监测系统，构建空分制氧DCS控制系统，用于控制包括透3空分控制系统的设计平空气压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统、分馏塔系3．1空分装置的测控系统配置统、增压机系统等整套空分设备的数据监视、控制、报警、连AC800FDCS是ABB公司推出的一种多功能综合型锁，以及压缩机的防喘振控制等关键生产过程控制环节。控制系统，集IX2S和PLC优

8、点于一体[4]，支持多种国际现场总线标准，既可连接常规I／0，又可连接RemoteI／O及2系统工艺流程Profibus、FF、CAN、Modbus等现场总线设备。系统分为两空分制氧机组由空压机、喷淋冷却塔、分子筛、膨胀机、级：操作管理级(OS、ES、网关GS)和过程控制级(过程站空分、氧压机、氮压机和罐区组成D]。采用填料上塔、液体PS、现场