发表于：2005/10/8 18:22:00
#0楼
脱水塔工艺流程
脱水塔带控制点工艺流程如图1所示。粗苯胺在脱水塔（T-101）内加热汽化，塔釜得到合格的干品苯胺，塔釜液位由调节阀（FV-101）调节粗苯胺加料控制，塔釜温度由调节阀（TV-101）调节低压蒸汽控制加热，塔釜合格的干品苯胺经调节阀（LV-101）送至精馏塔（T-102）脱高沸物后得到合格的精苯胺。
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（图1）
2.2脱水塔复杂控制的意义
根据苯胺产品质量标准GB2961-90要求，精苯胺中水份含量≤0.1%（m/m）为优级品。根据工艺控制指标脱水塔釜温度（TRCA-101）低于130℃会造成脱水后干品苯胺含水量偏高。造成脱水塔釜温度低的原因有：1.脱水塔进水；2.塔釜加热蒸汽压力低。因此，为避免精苯胺中水含量偏高，必须在脱水塔釜温度低于130℃时及时关闭向精馏塔过料的调节阀（LV-101），保证水含量超标的干品苯胺不进入精馏塔，如果造成脱水塔釜温度低的原因是脱水塔进水，还必须及时关闭精馏塔过料调节阀（FV-101），避免更多的水含量高的粗苯胺进入脱水塔，并及时发出报警，提醒操作人员处理。而车间现有的DCS控制系统仅有3个单回路反馈PID控制系统，分别是（如图2所示）：1.脱水塔釜液位调节系统；2.精馏塔釜液位调节系统；3. 脱水塔釜温度调节系统。
（图2）
3个单回路不能协同连锁对脱水塔进水现象进行控制，增加了操作人员的负担，起不到自动控制的作用，而JX-300X提供的控制编程语言可以轻松解决这个问题。
2.3脱水塔复杂控制方案
脱水塔复杂控制方案就是要实现在正常生产中3个单回路PID控制生产，又能在脱水塔进水现象时能自动进行连锁控制，其工作原理如图3所示：
（图3）
首先设置一个连锁开关（AM），在脱水塔开车升温过程中关闭连锁开关，以避免连锁动作引起生产异常，关闭时采用3个单回路控制辅以人工监视，连锁开关（AM）打开时，脱水塔复杂自控投入使用：比较脱水塔釜温度测量值（TRCA-101.PV）和脱水塔进水标志温度设定值（ SO2-B）（此值允许操作人员在适当范围内修改，以提高连锁控制的灵敏性），当TRCA-101.PV≥SO2-B时，正常使用单回路控制；当TRCA-101.PV≤SO2-B时，报警，提醒操作人员进入处理程序：关闭脱水塔加料FV-101、关闭精馏塔加料LV-101,并不断比较脱水塔釜温度测量值（TRCA-101.PV）和脱水塔进水标志温度设定值（ SO2-B），直到处理结束（TRCA-101.PV≥SO2-B），转入正常操作。为避免处理时间过长，造成脱水塔、精馏塔干塔，设置脱水塔进水处理塔釜安全液位设置值（SO2-C）和精馏塔进水处理塔釜安全液位设置值（SO2-D），允许操作人员在适当范围内修改置值，当塔釜液位低于安全设置值时线性打开调节阀，对塔釜液位进行补充，以保证生产安全。
三、脱水塔复杂控制方案的实现
在控制站上运JX-300X组态软件SCKey，添加自定义变量：1字节变量位号设置为AM，2字节分别设置为SO2-B、 SO2-C 、SO2-D，并设置修改权限为操作员；添加自定义回路：00脱水塔釜液位调节、01 精馏塔釜液位调节；如图4所示：
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（图4）
添加自定义控制方案，使用SCControl图形化编程。我们采用功能块图（FBD）编程，根据IEC1131-3标准，FBD编辑器将基本的功能/功能块（EFB）和信号（变量、位号）组成功能块图（FBD），EFB和变量可以加注释，并且SCControl已经有些预定义的EFB的模块库，包含了近200个基本模块，使用起来非常方便灵活。控制方案编程如图5所示：
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（图5）
FBD功能块编程解释：
SEL_SFLOAT选择模块（Ⅰ），该模块的功能是当SW=OFF时，连锁关闭；当SW=ON时，将输入值IN2赋给输出值脱水塔加料调节阀FV-101。
LAL低限报警模块（Ⅱ），该模块的功能是产生一个低限报警。当TRC-101.PV（脱水塔釜温度测量值） < S02-B时，报警开关Y = ON，此时若将TRC-101.PV增大到大于S02-B，报警开关Y变为OFF，报警开关输出状态控制连锁开关AM发出报警声。
LE_SFLOAT小于等于比较模块（Ⅲ），该模块功能是检查第一个输入值TRC-101.PV是否小于等于第二个输入值S02-B。若是，则输出值为ON；否则输出值为OFF。
SEL_SFLOAT选择模块（Ⅵ），该模块的功能是当模块（Ⅲ）输出=OFF时，连锁自动选择单回路00（ g_bsc(0).mv）进行控制；当模块（Ⅲ）输出=ON时，将单回路模块BSCX的阀位输出值MV赋给脱水塔加料调节阀FV-101。
BSCX单回路模块（Ⅳ）,该模块的功能是产生一个单回路PID控制。使用脱水塔釜液位LRC-101的测量值与被控对象FV-101组成回路,以MV作为被控对象的输入，并使用脱水塔进水处理塔釜安全液位设置值S0 2-C作为给定值，使阀位输出值MV稳定地输出给FV-101，从而起到安全保护作用。
模块（Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ）的作用同理，只不过是作用给精馏塔过料调节阀LV-101，从而保证在脱水塔釜温度偏低时及时关闭LV-101，并在精馏塔干塔时打开LV-101保证生产安全。
编译完成后，将新组态下载至控制站，复杂控制系统即可投入使用。
脱水塔带控制点工艺流程如图1所示。粗苯胺在脱水塔（T-101）内加热汽化，塔釜得到合格的干品苯胺，塔釜液位由调节阀（FV-101）调节粗苯胺加料控制，塔釜温度由调节阀（TV-101）调节低压蒸汽控制加热，塔釜合格的干品苯胺经调节阀（LV-101）送至精馏塔（T-102）脱高沸物后得到合格的精苯胺。
2.2脱水塔复杂控制的意义
根据苯胺产品质量标准GB2961-90要求，精苯胺中水份含量≤0.1%（m/m）为优级品。根据工艺控制指标脱水塔釜温度（TRCA-101）低于130℃会造成脱水后干品苯胺含水量偏高。造成脱水塔釜温度低的原因有：1.脱水塔进水；2.塔釜加热蒸汽压力低。因此，为避免精苯胺中水含量偏高，必须在脱水塔釜温度低于130℃时及时关闭向精馏塔过料的调节阀（LV-101），保证水含量超标的干品苯胺不进入精馏塔，如果造成脱水塔釜温度低的原因是脱水塔进水，还必须及时关闭精馏塔过料调节阀（FV-101），避免更多的水含量高的粗苯胺进入脱水塔，并及时发出报警，提醒操作人员处理。而车间现有的DCS控制系统仅有3个单回路反馈PID控制系统，分别是（如图2所示）：1.脱水塔釜液位调节系统；2.精馏塔釜液位调节系统；3. 脱水塔釜温度调节系统。
（图2）
3个单回路不能协同连锁对脱水塔进水现象进行控制，增加了操作人员的负担，起不到自动控制的作用，而JX-300X提供的控制编程语言可以轻松解决这个问题。
2.3脱水塔复杂控制方案
脱水塔复杂控制方案就是要实现在正常生产中3个单回路PID控制生产，又能在脱水塔进水现象时能自动进行连锁控制，其工作原理如图3所示：
（图3）
首先设置一个连锁开关（AM），在脱水塔开车升温过程中关闭连锁开关，以避免连锁动作引起生产异常，关闭时采用3个单回路控制辅以人工监视，连锁开关（AM）打开时，脱水塔复杂自控投入使用：比较脱水塔釜温度测量值（TRCA-101.PV）和脱水塔进水标志温度设定值（ SO2-B）（此值允许操作人员在适当范围内修改，以提高连锁控制的灵敏性），当TRCA-101.PV≥SO2-B时，正常使用单回路控制；当TRCA-101.PV≤SO2-B时，报警，提醒操作人员进入处理程序：关闭脱水塔加料FV-101、关闭精馏塔加料LV-101,并不断比较脱水塔釜温度测量值（TRCA-101.PV）和脱水塔进水标志温度设定值（ SO2-B），直到处理结束（TRCA-101.PV≥SO2-B），转入正常操作。为避免处理时间过长，造成脱水塔、精馏塔干塔，设置脱水塔进水处理塔釜安全液位设置值（SO2-C）和精馏塔进水处理塔釜安全液位设置值（SO2-D），允许操作人员在适当范围内修改置值，当塔釜液位低于安全设置值时线性打开调节阀，对塔釜液位进行补充，以保证生产安全。
三、脱水塔复杂控制方案的实现
在控制站上运JX-300X组态软件SCKey，添加自定义变量：1字节变量位号设置为AM，2字节分别设置为SO2-B、 SO2-C 、SO2-D，并设置修改权限为操作员；添加自定义回路：00脱水塔釜液位调节、01 精馏塔釜液位调节；如图4所示：
添加自定义控制方案，使用SCControl图形化编程。我们采用功能块图（FBD）编程，根据IEC1131-3标准，FBD编辑器将基本的功能/功能块（EFB）和信号（变量、位号）组成功能块图（FBD），EFB和变量可以加注释，并且SCControl已经有些预定义的EFB的模块库，包含了近200个基本模块，使用起来非常方便灵活。控制方案编程如图5所示：
FBD功能块编程解释：
SEL_SFLOAT选择模块（Ⅰ），该模块的功能是当SW=OFF时，连锁关闭；当SW=ON时，将输入值IN2赋给输出值脱水塔加料调节阀FV-101。
LAL低限报警模块（Ⅱ），该模块的功能是产生一个低限报警。当TRC-101.PV（脱水塔釜温度测量值） < S02-B时，报警开关Y = ON，此时若将TRC-101.PV增大到大于S02-B，报警开关Y变为OFF，报警开关输出状态控制连锁开关AM发出报警声。
LE_SFLOAT小于等于比较模块（Ⅲ），该模块功能是检查第一个输入值TRC-101.PV是否小于等于第二个输入值S02-B。若是，则输出值为ON；否则输出值为OFF。
SEL_SFLOAT选择模块（Ⅵ），该模块的功能是当模块（Ⅲ）输出=OFF时，连锁自动选择单回路00（ g_bsc(0).mv）进行控制；当模块（Ⅲ）输出=ON时，将单回路模块BSCX的阀位输出值MV赋给脱水塔加料调节阀FV-101。
BSCX单回路模块（Ⅳ）,该模块的功能是产生一个单回路PID控制。使用脱水塔釜液位LRC-101的测量值与被控对象FV-101组成回路,以MV作为被控对象的输入，并使用脱水塔进水处理塔釜安全液位设置值S0 2-C作为给定值，使阀位输出值MV稳定地输出给FV-101，从而起到安全保护作用。
模块（Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ）的作用同理，只不过是作用给精馏塔过料调节阀LV-101，从而保证在脱水塔釜温度偏低时及时关闭LV-101，并在精馏塔干塔时打开LV-101保证生产安全。
编译完成后，将新组态下载至控制站，复杂控制系统即可投入使用。