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应用监控组态软件力控实现催化裂化系统的自动监控0板钻

时间:2022年08月12日

应用监控组态软件力控实现催化裂化系统的自动监控

应用监控组态软件力控实现催化裂化系统的自动监控 2011年12月09日 来源:

摘要:本文通过应用嵌入第三方软件所开发组态软件自动监控系统以及在催化裂化系统中的应用,重点论述了催化裂化自动监控系统的结构、功能和界面的开发。通过系统仿真和实测运行表明监控系统运行稳定、操作方便、监控效果良好。

前言 催化裂化过程是石油二次加工过程中最重要的一环,实现整个过程的自动监控和管理可以极大地提高企业自动化水平、降低生产成本、增加经济效益。本催化裂化系统利用北京三维力控科技有限公司的力控组态软件进行二次开发,系统组成结构原理图如下:

图1 系统结构图

1.监控要求及对象流程简介系统的监控对象为反应再生、分馏和吸收稳定三大部分。反应再生系统主要任务是把直馏蜡油和其他加工方法所得的重质油料在一定的温度下靠催化剂的作用,使原料油经过一系列化学反应裂解成轻质产品。分馏系统则利用各组份挥发度的不同把从沉降器出来的混合油气分离为粗汽油、柴油和富气等其他产品。吸收稳定系统将粗汽油和压缩富气进一步分离为干气、液化气和稳定汽油。监控满足以下要求:1)信号采集和数据预处理采集标准信号;对来自工业现场的非标准信号数据通过组态软件进行转换、预处理和运算。2)动态显示将工艺流程通过组态软件真实地反映在动态立体流程图上,显示各测量点的参数变化趋势,并使画面具有实时、动态效果。3)监控操作完成各工位的参数设定,并对温度、液位、流量和压力进行自动监测,实现部分阀门的自动开启、关闭和流量操作控制。4)操作画面在操作画面上可查询各工位点的温度、液位、流量等实时和历史数据,并可按要求设定和打印出实时报表和历史报表。5)系统扩展与第三方软件的结合实现与专家系统开发工具CLIPS及MATLAB的集成,以实现一些常规控制不易完成的先进控制。

2. 系统硬件配置由一台以上的工控机组成的以太局域网,并配21英寸监视器以及报表和事件打印机等其他设备。为提高系统冗余性,配置两台与下位机通讯的I/O服务器,一台为主服务器,另一台为热备服务器。网络服务器的操作系统为Windows NT Server 2000,在此完成管理级功能,如局域网的管理任务、形成管理部门所需数据的记录报表、统计报表等。系统通过此服务器与企业Intranet及Internet相连,以实现与其他系统的信息交互。

3.系统软件组态此部分完成监控系统与操作人员间的交互界面,是实现对整个系统的监视、控制、调度和管理的核心与关键。人机界面分为两部分:用于日常监视、系统参数设置的主界面和用于非日常监视信息、各种报表、趋势图及帮助信息或完成各工艺流程操作的子界面。同时对工艺参数、设备运行参数通过一览表的形式来汇总。系统组态的过程实质是把组态显示界面上的按钮、报警以及生产趋势图形等与现场执行设备或仪表建立对应连接,使操作员在操作站通过系统组态画面上相应地控制对象实现对现场的执行设备和仪表所进行操作和监视的过程。3.1 反再系统组态首先完成系统工艺流程,除了动态显示一些关键工位的工作状态外,如阀门的开度等,还显示其他重要工艺参数,如原料油进料量等。其主画面如下:图2 反再系统主画面

反再系统涉及三大平衡:物料平衡、热量平衡和压力平衡。这三大平衡是整个装置进行正常生产的基础。因此要对其中的各关键工位给出各自的控制与监视界面,以对其温度、流量、压力分别进行监控。其中反应温度是控制反应深度、产品分布及产品性质的重要参数。而温度的保证和维持主要是通过调节催化剂流量,即调节再生单动滑阀开度来实现。对单动滑阀的开度可通过手动或自动调节实现。反应压力则通过控制气压机输出气压来实现控制的。3.2 分馏系统组态分馏系统的首要原则是控制好各段回流和温度,稳住各处液面,合理调整热平衡,实现平稳操作。因此在组态时要重点监控各段回流温度、流量。其组态主画面如下图示:

图3 分馏主画面

对分馏塔底液位、塔底循环油浆流量和容201(油气分离器)液位实行串级控制,分馏塔顶温度采用模糊控制,以保证粗汽油干点的质量。当运行过程出现故障时,系统自动报警并将出现故障的时间、类型、报警级别等参数记录下来,如图4所示:

图4 报警记录

3.3 吸收稳定系统组态该部分完成吸收稳定总览图、报警图和数据表。数据表由温度、压力、流量、液位和气压状态等组成。与其他系统一样,每天的运行情况都能自动汇总,形成报表如下图所示: 浙江治紫癜肾炎

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