基于DCS的顺序控制在置换蒸煮过程中的应用.pdf

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1、PaperScience&Technology2012Vo1．31No．3基于DCS的顺序控制在置换蒸煮过程中的应用木侯晓虎汤伟许保华游彦卿王孟效董继先(1．陕西科技大学造纸工程学院，陕西西安710021；2．I~t)JI银鸽竹浆纸业有限公司，四川泸州646300)摘要：本文在对国外先进置换蒸煮工艺剖析的基础上，依据顺序控制设计法的思想，通过对一个完整单锅蒸煮过程工艺规程分析，提出了此过程中顺序控制的特点和设计方法。并用SiemensPCS7V7．0系统的中SFC顺序功能图表进行顺序逻辑控制程序编写，通过s7一

2、PLCSIM进行了离线仿真测试，验证了此顺序控制方案的可行性、先进性和稳定性，并能够完全满足其工艺规程。关键词：置换蒸煮；顺序控制；西门子PCS7；SFC顺序功能图中图分类号：TS736文献标识码：B文章编号：1671—4571(2012)03-0074-04置换蒸煮技术是一种国际先进的化学浆制浆技因子，蒸煮结束；(5)置换：利用洗浆滤液和温黑液术，其中最大优点是节能效果显著，已成为我国新建把蒸煮锅内药液置换出来，使蒸煮锅内溶液冷却至竹、木制浆生产线首选。置换蒸煮系统涵盖了蒸煮低于常压的闪蒸温度(IO0~C)，

3、所有置换出来的药工艺、设备配置、自动控制系统多学科领域，而配备液分别贮存在不同的黑液槽中，并在下一个蒸煮过一套技术先进的DCS控制系统是置换蒸煮过程成程中回收利用；(6)放锅：低温低压的浆料用泵抽出功运行的关键。置换蒸煮系统增加了蒸煮药液充到喷放锅。此蒸煮系统的各个设备的组成及工艺流装、循环和置换等过程，使整个工艺操作规程具有复程如图1所示⋯。根据置换蒸煮过程在控制策略上杂的顺序逻辑步骤，所以对控制系统的顺序控制功的要求，应以生产过程的工艺规程为主线，把整个生能提出了更高的要求。本文以四川某造纸厂的置换产过程分

4、为若干过程步骤，每个步骤都有符合工艺蒸煮系统为研究对象，设计了基于PLC的置换蒸煮流程的复杂操作顺序，包括电机的启停和阀门的开制浆过程顺序控制系统。关顺序，以及各个压力、流量、液位、温度控制回路的自动调节等。1置换蒸煮系统工艺介绍2置换蒸煮DCS控制系统与传统的间歇蒸煮相比，置换蒸煮系统增加了黑液槽、白液槽和热交换器等附属设备，通过它们来传统间歇蒸煮系统由于工艺步骤少，工艺规程回收化学品与热能，并在下一个循环周期内再利用。简单，控制程序采用经验法设计梯形图，就能满足工它的生产过程包括：(1)装料：把木片、冷黑液

5、和冷厂实际生产需要。而置换蒸煮系统的特点是：在装白液装入蒸煮锅，操作完成后蒸煮锅进入带压状态；料阶段，用上一次回收的高温药液置换蒸煮锅内部(2)温黑液充装：泵送温黑液和部分冷白液从蒸煮的低温药液进行缓慢升温，即减少加热蒸汽用量和锅底部进入，并把锅内装料时加入的药液置换出来；提高化学品再利用；在加热蒸煮阶段，蒸煮药液从蒸(3)热黑液充装：用热黑液和热白液进行充装，从蒸煮锅中部篦子泵送到热交换器加热升温后，由蒸煮煮锅底部进入，把前一步温充操作中加入药液置换锅顶部和底部回流到蒸煮锅内，通过药液循环提高出来；(4)加热

6、蒸煮：蒸煮药液从蒸煮锅中部篦子泵脱木素率和使蒸煮锅内药液温度均匀，即减少蒸煮送到热交换器加热后再回流到蒸煮锅顶部和底部，锅内部各点H因子偏差；在卸料阶段，用冷黑液和当循环药液温度低于蒸煮最高温度设定值时，就利洗涤黑液置换出蒸煮锅内部高温高压的蒸煮液，并用蒸汽加热，温度到达后继续循环蒸煮药液，以保证储存在不同温度的黑液槽中用于下一次蒸煮生产，整个蒸煮锅药液温度均匀一致，直到满足设定的H即对蒸煮液热能和剩余化学品进行回收再利用。这作者简介：侯晓虎，男，硕士研究生，研究方向：工业过程自动化及智能控制。基金项目：国家国

7、际科技合作项目($2011ZR0330)；陕西省科技计划项目(2011KW一11(2))。74《造纸科学与技术》2012年第31卷第3期样就增加了整个系统工艺规程的复杂性，再使用梯段基本由操作人员手动完成。在置换蒸煮制浆这种形图设计时，发现要用大量的中间单元来完成记忆、复杂的生产操作过程中，操作人员控制时，一方面要联锁和互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们求操作人员熟记工艺规程、阀门泵的启动先后顺序、往往又交织在一起，分析起来非常困难。因此再使以及设备启动的前提条件等大量的信息；另一方面用梯形图等编程，已经

8、完全不能满足实际生产过程在生产现场环境恶劣的情况下，很容易导致操作人需要。员误操作等事件发生，使生产不稳定。在传统间歇蒸煮DCS控制系统中，各个蒸煮阶充装和蒸煮药液回流图1置换蒸煮系统工艺流程图2．1顺序控制的编程元件去控制PLC的各输出位。顺序控制系顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序，统所采用的SFC功能图表的各步与实际生产工艺在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的流程一一