S控制系统在空分系统上的应用问题探讨.doc

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1、DCS控制系统在空分系统上的应用问题探讨DCS控制系统在空分系统上的应用问题探讨摘要文章主要针对DCS控制系统在空分系统上的应用问题进行分析，在分析系统的工艺流程的基础上，论述了系统配置，最后重点就系统的热工检测和控制问题进行分析，希望对于今后的DCS控制系统在冶金行业中应用具有一定帮助。关键词DCS控制；空分系统；自动控制；冶金行业中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671-7597(2014)12-0089-02当前，冶金行业生产规模越来越大，相应的对于氧气、氮气和氧气等气体的需求也日益增高，本企业为了更好能够促进节能减排、优化生产，采用了新型的空气分离设备，并旦把

2、较为成熟技术的透平机组应用带氮压机、氧压机和空压机中［1,2］。现结合实际情况，就整个制氧工程相关问题，包括筹建、组织和调试等方面进行相关探讨。1工艺流程在此新型空分机组系统中，其组成可以看为纯化系统、空气平透机压缩机系统、分馅系统、增压膨胀系统和气体压缩输送系统等。首先，空气中的机械杂质及尘埃的去除则是通过空气过滤器，再进入相应的空气透平压缩机系统；在水冷塔的冷水及循环冷却水作用下，压缩后空气在空气冷却塔内进行热量交换而实现降温作用，而后进入相应的分子筛纯化系统；切换使用两只分子筛吸附器，相应的乙快、二氧化碳、水分以及其他碳氢化合物等有害杂质都能在分析筛纯器内进行，而后进入分馅塔

3、系统。对于在三股净化后的加工空气来说，其中一股可以作为系统的仪表气源；增压透平膨胀机的增压机增压则是靠另外一股的引入而实现，进入主换热器之前需要经过水冷却器冷却，然后可以从换热器中部进行抽出操作，经过膨胀机的膨胀作用而进入上塔；对于进入主换热器的第三股来说，冷却则是由被返流产品气体的作用，然后再饱和温度之后可进入下塔。对于液空、液氮在下塔精馄获得来说，应该先经过过冷器，然后送入上塔而进行相关的精馅。主换热器复热的作用下，污氮出气、氮气和氧气则是由上塔精馅获得，然后送出冷箱。透平氧压机压缩到2.5MPa的氧气送入到管网；中压氮透压缩的并入低压管网的氮气到2.5MPao其中，在分析筛化

4、系统作用下，使得污氮气成为再生气源；另一,部分污氮气则和富余的纯氮气进行汇合，然后在预冷系统的水冷塔冷却循环水作用下而冷却。从上塔中部抽出相应的氯馄分，为了把氧组份有效去除，并进行送入粗氯塔的操作，在粗氧冷凝器中冷凝大部分的粗氯,可以作为相应的粗氧塔的问流液。对于分为两段的粗氯塔来说，为了保证运行连续，中间的工艺过程的连接则是依靠一台流程氯泵连接,另一部分的气态粗氧就进入精氯塔，以便进行更好的分离。2系统配置在系统的控制方案中，其原则为“集中监视操作为主,就地监视操作为辅”，其中，共有5台工业控制机在整套的DCS中,3台作为操作员站、2台作为数据服务器，工程师站可以操作员站中的1台

5、。冗余控制方式采用在通信模块和控制站中。在上述的2台服务器中，能够实现相互切换和相互冗余的功能，其中，所有数据的集中监视和管理都能够通过系统所采用的采集空分系统而实现,包括相关的S0E事件管理、日志管理和报警管理等。另外，上述管理模块能够对于系统内的其他站点进行事件信息、实时数据以及历史记录等相关服务，另外，相关的数据服务还能为其他的管理系统和控制系统所提供。对于工程师站的功能来说，其工作为程序下装、组态修改以及程序编制等，相对应的内容主要有参数配置、控制算法、图形绘制、报表组态、数据库编辑等。另外，工程师站还能进行相关的操作员站、现场控制站的数据下装和增量下装，服务器、过程I/O

6、模块的配置组态等内容。在操作员站，主要实现工艺过程进行精细控制，通过岗位人员观察生产过程中空分系统各个部分工艺参数等，进行整个空分过程的监控。系统实现数据采集和过程控制的设备则是现场控制站（I/O站），能够进行相关的各种T程单位的变换、采集现场工艺数据、控制开关量和模拟量的输出、各种逻辑控制和报警联锁的算法等。还能够把系统网络将数据进行相关到数据服务器的处理工作。在DCS系统控制结构中，控制网络和系统网络则是两个层次，能够有效把操作员站、工程师站、现场控制站、打印站和服务器进行连接，过程I/O模块与现场控制站的通信的完成主要是通过控制网络。3系统的热工检测和控制集中DCS系统控制在

7、本套设备中采用，并能有效记录操作过程。系统的历史趋势能够记录实际操作过程，并可以进行相关的分析和处理，还包括超工艺值的自动联锁保护、报警和操作参数的连续记录等功能［3］。1）在流量控制方面，其能够有效确定系统设计和实际运行参数间的吻合程度，是系统的主要控制手段之一，能够有效进行物料衡算，因此，相关的压力和温度的补偿都在DCS中进行，系统中流量控制方式主要有：膨胀空气流量、氧气流量、氯气流量、低温水流量、氧气流量、常温水流量和总加工空气流量等。2）在温度测量方面，主要包