地磅DCS 控制系統(tǒng)在水處理劑生產(chǎn)線上的運用

某化工企業(yè)主要生產(chǎn)油田水處理劑系列產(chǎn)品，產(chǎn)品需要將幾種原材料在一定的溫度和壓力條件下進行合成生產(chǎn)出中間產(chǎn)品，再通過復(fù)配工藝，最終生產(chǎn)出成品。生產(chǎn)控制系統(tǒng)使用 CENTUM － CS3000 系統(tǒng)，要實現(xiàn)系統(tǒng)控制生產(chǎn)線，需要對生產(chǎn)線上反應(yīng)釜的蒸汽冷凝循環(huán)水系統(tǒng)、自動滴加系統(tǒng)、空分空壓系統(tǒng)以及儀表控制系統(tǒng)等 4 個方面進行技術(shù)改造。同時，在地磅 DCS 控制系統(tǒng)中進行組態(tài)，滿足自動控制水劑合成生產(chǎn)的能力。

某化工企業(yè)為專用化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為水處理藥劑等油田集輸處理藥劑。由于生產(chǎn)線設(shè)計年限較久遠，目前只有復(fù)配生產(chǎn)線投產(chǎn)運行，且復(fù)配工藝涉及的所有工序均采用人工操作的方式進行，不僅增加了一線員工的工作強度，而且生產(chǎn)產(chǎn)量也相對比較小。在現(xiàn)有生產(chǎn)模式下，很多原材料和半成品都需要外購后進行復(fù)配生產(chǎn)，不利于生產(chǎn)成本控制。在水處理劑類產(chǎn)品需求量以每年保持在約 20% 遞增趨勢的情況下，需要對對水處理劑生產(chǎn)線進行改造，增加合成生產(chǎn)單元并實現(xiàn) DCS 控制。

1生產(chǎn)工藝概述

水處理劑生產(chǎn)是物料通過一定配比的蒸餾水在反應(yīng)釜中稀釋，攪拌均勻的同時對物料進行升溫反應(yīng)，到達指定溫度后，通過高位槽提前配比的催化劑向聚合釜中進行滴加，滴加速度由高位槽計量稱進行控制，滴加完畢后進行熟化反應(yīng)后即完成聚合產(chǎn)品生產(chǎn)，再將該產(chǎn)品移液至復(fù)配釜進行簡單復(fù)配。其中，合成工藝生產(chǎn)的難點主要是溫度與滴加速度的控制，溫度控制可以采用蒸汽調(diào)節(jié)閥與遠傳溫度計( 循環(huán)冷卻水) 實現(xiàn)自動控制，滴加速度可以使用高位槽電子稱與調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)。

生產(chǎn)工藝流程詳見圖 1。

2生產(chǎn)線改造方案

2． 1  方案內(nèi)容簡介

目前，水處理劑生產(chǎn)線只有人工手動復(fù)配操作生產(chǎn)單元，究其原因是反應(yīng)釜循環(huán)水沒有自動閥門控制、滴加罐沒計量儀表和滴加速度控制儀表，無法進行升溫和降溫控制，不能進行水劑合成的反應(yīng)。為改變現(xiàn)有工藝操作方式，提高工作效率，需要對生產(chǎn)線流程進行改造，改造內(nèi)容包括: 增加循環(huán)水控制和滴加速度的自動控制。

2． 2 自控( DCS) 組態(tài)

2． 2． 1 新增節(jié)點組態(tài)

方案內(nèi)容涉及的新增節(jié)點詳見表 1。

2． 2． 2 單個儀表組態(tài)

節(jié)點組態(tài)完成后，需要根據(jù)每個節(jié)點的性質(zhì)對每個儀表進行組態(tài)，例如開關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥、溫度遠傳、流量計等，在系統(tǒng)功能控制塊中，對應(yīng)選取合適的功能塊進行組態(tài)。其中，開關(guān)閥選用 SIO － 11 功能模塊，調(diào)節(jié)閥采用 PID 控制模塊，其他顯示類的儀表選用 PVI 模塊，帶變化率顯示的模塊，可以將儀表的△PV利用輔助輸出到 PVI 模塊的輸入，用作顯示。單個儀表組態(tài)顯示情況詳見圖 3。