金劍翔 夏虹 年立春

中鹽常州新東化工發(fā)展有限公司，江蘇常州213034

摘要 本文介紹了結(jié)合運(yùn)用浙大中控的WebField ECS-100系統(tǒng)工控軟件，將聯(lián)鎖程序設(shè)計(jì)運(yùn)用到化工生產(chǎn)裝置上。經(jīng)實(shí)踐證明，聯(lián)鎖程序在化工自動(dòng)化過程中，能提高化工生產(chǎn)的安全性，減少了環(huán)境污染，并且獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 聯(lián)鎖；安全；ECS-100系統(tǒng)；自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）61-0084-02

本文結(jié)合常州新東化工發(fā)展有限公司12000/a氯化芐項(xiàng)目，通過總結(jié)離子膜裝置中的聯(lián)鎖程序設(shè)計(jì)，結(jié)合運(yùn)用浙大中控的WebField ECS-100系統(tǒng)工控軟件，將重要聯(lián)鎖程序設(shè)計(jì)運(yùn)用到氯化芐生產(chǎn)裝置上。項(xiàng)目投產(chǎn)后，經(jīng)實(shí)踐證明聯(lián)鎖程序在化工自動(dòng)化過程能提高了生產(chǎn)安全性，減少了環(huán)境污染和毒氣泄漏，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1化工工藝簡介

氯化芐生產(chǎn)過程主要包括甲苯精制、氯化、甲苯回收、精餾、尾氣吸收5個(gè)部分：

1）甲苯精制主要是將粗甲苯打入精餾塔中（途徑預(yù)熱器預(yù)熱），加熱形成穩(wěn)定的回流；

2）精制后的甲苯打入氯化釜中，通入蒸氣加熱，接著根據(jù)溫度的高低，由氣控閥來控制氯氣的通入量，并且在光的催化下進(jìn)行親電取代反應(yīng)，生成氯化芐和氯化氫（HCL進(jìn)入吸收系統(tǒng)）；

3）由于甲苯沸點(diǎn)較低，加熱后由塔頂蒸出，再進(jìn)入氯化釜參加氯化反應(yīng)，回收利用；

4）氯化芐和二氯芐的沸點(diǎn)不同，氯化芐由塔頂蒸出，二氯芐由塔底進(jìn)入收集槽，采用了連續(xù)進(jìn)料法。

2 ECS-100系統(tǒng)基礎(chǔ)上的化工聯(lián)鎖設(shè)計(jì)

在DCS系統(tǒng)選擇中，為了系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性，先進(jìn)性及易維護(hù)性等各方面因素，我們選擇了國產(chǎn)的浙大中控的ECS-100系統(tǒng)作為硬件基礎(chǔ)及軟件開發(fā)的平臺(tái)。

ECS-100為工業(yè)自動(dòng)化提出了新的概念，基于Web on Field結(jié)構(gòu)的公共通訊環(huán)境和信息流傳送，簡化了工業(yè)自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了過程控制的功能和效率，提高了工廠自動(dòng)化的整體性和穩(wěn)定性，最終節(jié)省了企業(yè)為工業(yè)自動(dòng)化而作出的投資。ECS-100基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化。

1）在控制臺(tái)面板，設(shè)紅色應(yīng)急開關(guān)（EMER.STOP）一個(gè)，按下為應(yīng)急狀態(tài)，鑰匙復(fù)位。

當(dāng)開關(guān)被按下，應(yīng)急閥XV2102，XV2206，XV2207關(guān)斷；泵PP101A/B，PP2102A/B停車；反應(yīng)燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H熄滅。該開關(guān)被復(fù)位前，上述設(shè)備不能被重新啟動(dòng)。

XV2201控制：

對應(yīng)XV2201，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應(yīng)急閥”菜單中設(shè)軟開關(guān)一個(gè)，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個(gè)位置。

2）反應(yīng)燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H同時(shí)有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

XV2201處于“OPEN”狀態(tài)。

在上述未被排除前，XV2206不能作“OPEN”操作。

XV2207控制

對應(yīng)XV2207，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應(yīng)急閥”菜單中設(shè)軟開關(guān)一個(gè)，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個(gè)位置。

3）當(dāng)下列事件之一未發(fā)生時(shí)，XV2207可以作“OPEN”、“CLOSE”操作。

反應(yīng)燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同時(shí)有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

XV2201處于“OPEN”狀態(tài)。

XV2206處于“CLOSE”狀態(tài)。

4）當(dāng)上述事件之一發(fā)生時(shí)，XV2207被無條件關(guān)斷，且不能作“OPEN”操作。

XV2214，XV2265控制

對應(yīng)上述2個(gè)應(yīng)急閥，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應(yīng)急閥”菜單中設(shè)軟開關(guān)一個(gè)，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個(gè)位置。在“全景”“狀態(tài)”菜單中，另設(shè)有公用的旁路開關(guān)一個(gè)。

5）V2109真空度PSH2214高于設(shè)定值。

XV2262A/B控制

對應(yīng)XV2262A/B，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應(yīng)急閥”菜單中設(shè)軟開關(guān)一個(gè)，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個(gè)位置。在“全景”“狀態(tài)”菜單中，另設(shè)有旁路開關(guān)一個(gè)。

6）V2113A/B真空度PSH2262A/B高于設(shè)定值。

XV2601控制：

對應(yīng)XV2601，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應(yīng)急閥”菜單中設(shè)軟開關(guān)一個(gè)，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個(gè)位置。

7）調(diào)節(jié)閥FV2201控制

正常情況下，PLC根據(jù)現(xiàn)場傳感器FIC2201采集的流量信號(hào)，調(diào)節(jié)FV2201，使該處流量符合工藝要求。當(dāng)下列事件之一發(fā)生時(shí)，PLC迅速關(guān)斷FV2201的氣源，從而關(guān)斷FV2201。

反應(yīng)燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同時(shí)有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

8）泵的控制

除PP101A/B，PP2102A/B在控制臺(tái)面板“EMER.STOP”開關(guān)被按下時(shí)，無條件停車外，其余各泵不能由本系統(tǒng)操控。在控制臺(tái)面板“EMER.STOP”開關(guān)未復(fù)位前，上述各泵不能被啟動(dòng)。

9）反應(yīng)燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H控制

本控制系統(tǒng)對反應(yīng)燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H不能作啟動(dòng)操作，而只能作關(guān)閉操作。

當(dāng)下列事件之一發(fā)生時(shí)，EY2201A/B/C/D/E/F/G/H由本控制系統(tǒng)控制關(guān)閉。

下面針對對聯(lián)鎖框架圖的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)作一個(gè)詳細(xì)的解說：

在聯(lián)鎖畫面中，點(diǎn)擊聯(lián)鎖輸出圖標(biāo)，則彈出以下窗口（圖2）在該窗口中可進(jìn)行聯(lián)鎖輸出的操作，在聯(lián)鎖解除狀態(tài)下，操作員可對聯(lián)鎖輸出進(jìn)行手動(dòng)操作；在聯(lián)鎖投入狀態(tài)下，則輸出完全根據(jù)聯(lián)鎖條件來決定，無法進(jìn)行手動(dòng)操作。

根據(jù)特點(diǎn)2，要求屏蔽短暫的超范圍波動(dòng)，我們在每個(gè)輸入信號(hào)上增添了一個(gè)延時(shí)開關(guān)，對這種短暫波動(dòng)信號(hào)采取忽略措施，只保證對正常信號(hào)的監(jiān)控。對于聯(lián)鎖特點(diǎn)3，現(xiàn)場無法改動(dòng)，只有在DCS上進(jìn)行處理。閥門的控制如圖3是通過電磁閥和閥門定位器來控制的。

對于聯(lián)鎖特點(diǎn)4：如何判斷眾多聯(lián)鎖條件中誰是引起聯(lián)鎖停車的原因，簡稱首出條件。在設(shè)計(jì)中要使得首出條件能夠屏蔽其它的聯(lián)鎖條件，這樣就能一目了然地找出誰是首出條件，使得有關(guān)人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行相關(guān)處理。聯(lián)鎖畫面中，輸入信號(hào)會(huì)發(fā)生閃動(dòng)，以表示該信號(hào)為聯(lián)鎖的首出信號(hào)——即聯(lián)鎖動(dòng)作的原因。一旦聯(lián)鎖發(fā)生動(dòng)作，即使該信號(hào)又重新恢復(fù)到正常值，該輸入信號(hào)仍保持閃動(dòng)，直到操作員確認(rèn)，并按下復(fù)位按鈕后才能消除。手動(dòng)急停按鈕是權(quán)限最高的聯(lián)鎖輸入信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)擊該按鈕，系統(tǒng)提示是否手動(dòng)急停，如果選擇“是”，則系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)鎖。

參考文獻(xiàn)

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[5]奚家成;董景辰,全球DCS(分散型數(shù)字控制系統(tǒng))制造商爭奪中國市場.

[6]氯堿行業(yè)發(fā)展分析報(bào)告.