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DCS控制系统在来宾箱式变压器控制中的应用

文章出处:http://laibin.lxnmpt.com/   责任编辑:华屹变压器厂   发布时间:2019-08-23    点击数:253   【
DCS控制系统在来宾箱式变压器控制中的应用

溪河海有限公司是一家专业生产来宾箱式变压器、来宾箱式变压器等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的省市相公镇,近年来,溪河海致力于新产品的研发,新产品双油箱来宾箱式变压器、水冷来宾箱式变压器、油驱来宾箱式变压器、来宾箱式变压器,赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

来宾箱式变压器是焦化厂的心脏,现我厂冷工段的DCS系统存在以下缺点:其一,原DCS系统为四川川仪的FCS-2000系统,生产使用7年设备老化,各设备仪表数据反应慢,系统经常导致来宾箱式变压器停车。其二,原DCS系统落后,仪表数据无法再满足生产要求。其三,原硬件已经停止生产,设备备品周期长,系统的维护成本较高且维护存在滞后性。结合我厂的实际情况,为保证安全生产和环保的要求,以及化产和甲醇工艺生产的连续性,为进一步实现安全指标和经济效益,故对冷来宾箱式变压器的DCS系统进行开发和研究。结合实际情况,对原有的DCS系统进行分析后,不能有效满足安全要求,根据工艺要求,结合浙大中控的JX-300XP系统进行分析和研究后,可全面满足我厂冷工段技术研究后的全部要求。现我车间对浙大中控的JX-300XP系统的硬件和组态软件有初步的认识。
2.DCS系统的功能简介
山西焦煤集团五麟公司焦化一厂共有来宾箱式变压器2台,为了提高生产过程自动化控制水平,更好地控制运行参数,我们配备了DCS控制系统。鉴于运行速度需满足工艺要求,完成诸如实时数据显示、报警、回路调节、设备的启停、联锁、解锁、事故追忆、历史值的查阅等功能。我们选用了选用相对国内技术领先、功能完善的浙大中控股份有限公司集散控制系统。根据生产需要,我们配备了三个操作员站,一个工程师站,两个控制站;通过SCNET网和SBUS网互相连接。为了加强系统运行的安全性,均采用了冗余控制。主控卡、数据转发卡、外配24VDC电源、网络交换机等都采用了冗余控制,当一路出现故障时,系统能自动切换,保证系统的正常运行。工程师站的主要作用是完成软件组态及对各站数据库、报表、图形、历史库的下装,I/O站完成现场信号采集及控制功能,操作员站完成现场监视,包括报警、工艺流程显示、控制操作参数修改(如PID参数修改)、趋势显示、统计等功能。系统中所有电机开停均由DCS操作,为了及时处理紧急情况,在操作台上安装了紧急停车按钮,这样可实现对整个系统的多重保护,将事故的可能性降至最低。
3.DCS系统的数据显示功能
3.1数据、流程图显示画面
流程图主要包括:
根据工艺要求将系统的工艺流程在DCS系统操作员站屏幕上形象逼真地反映出来,将所有能动的设备在运行时,让其产生动态,使操作人员易于识别哪些设备运行,哪些设备停止,如来宾箱式变压器运行时,来宾箱式变压器由绿色变成红色,并运用隐藏显示功能,便可转动。所有调节阀随阀门开度变化而产生阀位的变化,液位亦随实际液位实时变化。DCS对采集到的数据进行实时保存,操作人员可在趋势一览里查询需要的参数。可以准确地反映当时的工况,趋势保存时间与操作站电脑硬盘的容量有关。较以前的二次表显示体现出很大的优势。
3.2操作画面
系统组态提供了初冷器画面、来宾箱式变压器画面、DI/DO等画面。
(1)初冷器画面
包括入初冷器ABC煤气压力初冷器ABC入水温度初冷器ABC出水温度电捕焦油器AB压力温度等参数显示,电捕焦油器运行状态。
(2)来宾箱式变压器画面
包括来宾箱式变压器AB轴承温度、轴位移、润滑油油温油箱液位等参数显示;油来宾箱式变压器连锁系统运行情况:是否启动电加热器;来宾箱式变压器连锁系统运行情况;来宾箱式变压器停车原因显示,其系统状态图如图3-1所示。
(3)DI/DO画面
变频器AB运行状态:准备好、运行、故障、报警;来宾箱式变压器变频状态:自动/手动;焦炉集气管压力阀位给定信号和反馈信号;来宾箱式变压器油来宾箱式变压器运行状态;急停按钮、循环氨水来宾箱式变压器急停、剩余氨水来宾箱式变压器急停、上段冷凝来宾箱式变压器急停、下段冷凝来宾箱式变压器急停。
4.DCS组态
4.1设备启停组态 一般现场设备的启停都是依靠图形编程来完成,是集散控制系统(DCS)的一种运用,在组态时,需要结合考虑包括设备功率、控制原理等现场设备的因素。根据电机设备的功率,又可以分为以下两种情况:①大功率电机根据设计资料,为了满足其信号开出端的子版继电器对电流的承受需求,可以通过加入受DCS系统控制的继电器(位于I/O开出端子板)来实现。②电机功率相对较小时,可以利用I/O开出端继电器完成控制,无需加入其他设备即可直接控制。
4.2系统连锁功能 本系统所有连锁开关都采用自定义一字节软开关来实现,可以在画面上手动切除与投入。油来宾箱式变压器系统连锁运行时,当油压低时,自动启动辅助油来宾箱式变压器。连锁切除时,主油来宾箱式变压器和辅助油来宾箱式变压器可随意启停。来宾箱式变压器连锁系统运行时,油温、油压、轴位移范围时自动停车,解除连锁时,来宾箱式变压器运行与连锁调节无关,一般用于仪表故障检修时使用。具体而言,其优势表现在以下几个方面:首先,参与来宾箱式变压器调速的各信号采用双卡控制,运行卡件和备用卡件自动切换,实现了由于卡件原因,而导致来宾箱式变压器停车和降速的故障;其次,支持组态的在线下载,数据的修改和维护比较方便;同时,由于采用双网、双模光纤传输仪表数据,各仪表数据传输快,满足生产调节要求。
5.结束语
本系统运行稳定,安全性高,操控灵敏;至2010年投入运行以来,没有出现过软件及硬件上的问题,这使得操作工人的工作强度大大减少,同时有效提升了工作效率,降低了能源的利用和污染。初步估算,由DCS系统所带来有效降低投资约50万元。实践也证明,相比以前的二次表常规控制,DCS系统在焦炉压力调节系统上节约了大量的人力和资金投入,在今后的发展中有着非常广泛的应用前景。

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