DCS、PLC在醋酸乙烯生產線中的應用設計

一、系統(tǒng)描述

醋酸乙烯是一種十分重要的工業(yè)原料,其市場非常廣闊.它的生產過程主要分為兩個大的過程:?合成和精餾.前者是發(fā)生化學反映生成醋酸乙烯的過程,?后者則是將生成的醋酸乙烯通過學,物理過程來進行提純.其工藝流程圖如下:

2、本工藝的特點和難點

醋酸乙烯的生產是個塔體非常多的系統(tǒng),調節(jié)回路眾多,系統(tǒng)的關聯(lián)性非常強,一個參數(shù)的控制的好壞直接影響到其他參數(shù)的控制的成敗.一個系統(tǒng)的波動可能帶垮整個系統(tǒng).,因為其產品醋酸乙烯的濃度要求非常高,達到99.9%以上,因此對反應溫度,以及流量等參數(shù)的控制要求非常平穩(wěn),合成反應器的中溫要求170正負0.5度,醋酸蒸發(fā)器液位要求達到正負1%,還有乙炔的流量非常不穩(wěn)定,可控性不太好.這些都對控制的精度提出了很高的要求.

3、工藝對控制系統(tǒng)的要求

a、實現(xiàn)各個單元操作的集中監(jiān)控，包括：溫度、壓力、流量、液位等物理量的監(jiān)測與控制。動態(tài)參數(shù)檢測、控制必須準確、可靠。合成反應器的中溫要求170正負0.5度,醋酸蒸發(fā)器液位要求達到正負1%,
b、必要的遙控措施,對突發(fā)事件如停電等，系統(tǒng)應采取相應的保護措施，確保在緊急情況下或需要的時候對一些關鍵的控制點（閥門、馬達等）實施遙控。
c、配置必要的報警和聯(lián)鎖。
d、重要參數(shù)的記錄和方便地查閱其實時趨勢和歷史趨勢。
e、可隨時監(jiān)測有關單元的有關參數(shù)或重要設備的運行情況。
f、控制系統(tǒng)操作簡單，參數(shù)設置、調整方便，便于操作，人性化的操作界面。
g、操作員站顯示整個生產工藝流程，修改和打印各種有關參數(shù)。?

二、系統(tǒng)組成

1、網絡構成

兩個現(xiàn)場控制站和三個監(jiān)控站,采用冗余的雙總線來連接控制站和監(jiān)控站.任何一跟總線除了故障,整個系統(tǒng)還是能夠正常運行.大大的增加了系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性,其連接結構圖如下：

2、系統(tǒng)配置

本控制系統(tǒng)采用了三個監(jiān)控站,和兩個現(xiàn)場控制站.穩(wěn)定性.兩個現(xiàn)場控制站也采取了熱備用冗余,任何一個出現(xiàn)了故障,自動切換到另外一個上正常運行.也增加了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性.所有的模擬量輸出都采取了熱備用,還有重要的顯示參數(shù)也都采取了熱備用..所有的模擬量都采取了和現(xiàn)場信號的光電隔離,所有的現(xiàn)場信號均通過了安全柵隔離.?

三、控制策略及實施方案

多年來，湖南良源自動化的工程師們(D該公司致力于自動化系統(tǒng)集成、信息化系統(tǒng)(含ERP系統(tǒng)MIS系統(tǒng)和MRP系統(tǒng))開發(fā)、DCS系統(tǒng)開發(fā)、PLC系統(tǒng)開發(fā)、低壓配電柜成套、變頻柜軟起柜等傳動系統(tǒng)開發(fā))一直致力于該系統(tǒng)的開發(fā)，不斷的優(yōu)化改進，如下是典型的解決方案，實際會根據(jù)不同的項目做不同的優(yōu)化控制方案：

1．PID調節(jié)

在醋酸乙烯的生產過程中由于反應器中溫控制要求比較嚴格,達到正負零點五度,而且他的好壞還關系到最終產品的質量的高低,,因此對反應中溫的控制采用了串級控制.其結構框圖如下: