氯化芐聯(lián)鎖系統(tǒng)的應用

金劍翔 夏虹 年立春

中鹽常州新東化工發(fā)展有限公司，江蘇常州213034

摘要 本文介紹了結(jié)合運用浙大中控的WebField ECS-100系統(tǒng)工控軟件，將聯(lián)鎖程序設計運用到化工生產(chǎn)裝置上。經(jīng)實踐證明，聯(lián)鎖程序在化工自動化過程中，能提高化工生產(chǎn)的安全性，減少了環(huán)境污染，并且獲得了良好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞 聯(lián)鎖；安全；ECS-100系統(tǒng)；自動控制

中圖分類號TQ05 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0084-02

本文結(jié)合常州新東化工發(fā)展有限公司12000/a氯化芐項目，通過總結(jié)離子膜裝置中的聯(lián)鎖程序設計，結(jié)合運用浙大中控的WebField ECS-100系統(tǒng)工控軟件，將重要聯(lián)鎖程序設計運用到氯化芐生產(chǎn)裝置上。項目投產(chǎn)后，經(jīng)實踐證明聯(lián)鎖程序在化工自動化過程能提高了生產(chǎn)安全性，減少了環(huán)境污染和毒氣泄漏，獲得了良好的經(jīng)濟效益。

1化工工藝簡介

氯化芐生產(chǎn)過程主要包括甲苯精制、氯化、甲苯回收、精餾、尾氣吸收5個部分：

1）甲苯精制主要是將粗甲苯打入精餾塔中（途徑預熱器預熱），加熱形成穩(wěn)定的回流；

2）精制后的甲苯打入氯化釜中，通入蒸氣加熱，接著根據(jù)溫度的高低，由氣控閥來控制氯氣的通入量，并且在光的催化下進行親電取代反應，生成氯化芐和氯化氫（HCL進入吸收系統(tǒng)）；

3）由于甲苯沸點較低，加熱后由塔頂蒸出，再進入氯化釜參加氯化反應，回收利用；

4）氯化芐和二氯芐的沸點不同，氯化芐由塔頂蒸出，二氯芐由塔底進入收集槽，采用了連續(xù)進料法。

2 ECS-100系統(tǒng)基礎上的化工聯(lián)鎖設計

在DCS系統(tǒng)選擇中，為了系統(tǒng)應用的可靠性，先進性及易維護性等各方面因素，我們選擇了國產(chǎn)的浙大中控的ECS-100系統(tǒng)作為硬件基礎及軟件開發(fā)的平臺。

ECS-100為工業(yè)自動化提出了新的概念，基于Web on Field結(jié)構(gòu)的公共通訊環(huán)境和信息流傳送，簡化了工業(yè)自動化的體系結(jié)構(gòu)，增強了過程控制的功能和效率，提高了工廠自動化的整體性和穩(wěn)定性，最終節(jié)省了企業(yè)為工業(yè)自動化而作出的投資。ECS-100基于網(wǎng)絡技術(shù)設計，真正實現(xiàn)了工業(yè)自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、智能化、數(shù)字化。

1）在控制臺面板，設紅色應急開關(guān)（EMER.STOP）一個，按下為應急狀態(tài)，鑰匙復位。

當開關(guān)被按下，應急閥XV2102，XV2206，XV2207關(guān)斷；泵PP101A/B，PP2102A/B停車；反應燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H熄滅。該開關(guān)被復位前，上述設備不能被重新啟動。

XV2201控制：

對應XV2201，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應急閥”菜單中設軟開關(guān)一個，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個位置。

2）反應燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H同時有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

XV2201處于“OPEN”狀態(tài)。

在上述未被排除前，XV2206不能作“OPEN”操作。

XV2207控制

對應XV2207，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應急閥”菜單中設軟開關(guān)一個，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個位置。

3）當下列事件之一未發(fā)生時，XV2207可以作“OPEN”、“CLOSE”操作。

反應燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同時有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

XV2201處于“OPEN”狀態(tài)。

XV2206處于“CLOSE”狀態(tài)。

4）當上述事件之一發(fā)生時，XV2207被無條件關(guān)斷，且不能作“OPEN”操作。

XV2214，XV2265控制

對應上述2個應急閥，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應急閥”菜單中設軟開關(guān)一個，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個位置。在“全景”“狀態(tài)”菜單中，另設有公用的旁路開關(guān)一個。

5）V2109真空度PSH2214高于設定值。

XV2262A/B控制

對應XV2262A/B，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應急閥”菜單中設軟開關(guān)一個，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個位置。在“全景”“狀態(tài)”菜單中，另設有旁路開關(guān)一個。

6）V2113A/B真空度PSH2262A/B高于設定值。

XV2601控制：

對應XV2601，在“全景”“狀態(tài)”菜單中，或“裝定”“應急閥”菜單中設軟開關(guān)一個，軟開關(guān)有“OPEN”、“CLOSE”兩個位置。

7）調(diào)節(jié)閥FV2201控制

正常情況下，PLC根據(jù)現(xiàn)場傳感器FIC2201采集的流量信號，調(diào)節(jié)FV2201，使該處流量符合工藝要求。當下列事件之一發(fā)生時，PLC迅速關(guān)斷FV2201的氣源，從而關(guān)斷FV2201。

反應燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H同時有2盞燈以上發(fā)生故障或未工作。

8）泵的控制

除PP101A/B，PP2102A/B在控制臺面板“EMER.STOP”開關(guān)被按下時，無條件停車外，其余各泵不能由本系統(tǒng)操控。在控制臺面板“EMER.STOP”開關(guān)未復位前，上述各泵不能被啟動。

9）反應燈EY2201 A/B/C/D/E/F/G/H控制

本控制系統(tǒng)對反應燈EY2201A/B/C/D/E/F/G/H不能作啟動操作，而只能作關(guān)閉操作。

當下列事件之一發(fā)生時，EY2201A/B/C/D/E/F/G/H由本控制系統(tǒng)控制關(guān)閉。

下面針對對聯(lián)鎖框架圖的設計、實現(xiàn)作一個詳細的解說：

在聯(lián)鎖畫面中，點擊聯(lián)鎖輸出圖標，則彈出以下窗口（圖2）在該窗口中可進行聯(lián)鎖輸出的操作，在聯(lián)鎖解除狀態(tài)下，操作員可對聯(lián)鎖輸出進行手動操作；在聯(lián)鎖投入狀態(tài)下，則輸出完全根據(jù)聯(lián)鎖條件來決定，無法進行手動操作。

根據(jù)特點2，要求屏蔽短暫的超范圍波動，我們在每個輸入信號上增添了一個延時開關(guān)，對這種短暫波動信號采取忽略措施，只保證對正常信號的監(jiān)控。對于聯(lián)鎖特點3，現(xiàn)場無法改動，只有在DCS上進行處理。閥門的控制如圖3是通過電磁閥和閥門定位器來控制的。

對于聯(lián)鎖特點4：如何判斷眾多聯(lián)鎖條件中誰是引起聯(lián)鎖停車的原因，簡稱首出條件。在設計中要使得首出條件能夠屏蔽其它的聯(lián)鎖條件，這樣就能一目了然地找出誰是首出條件，使得有關(guān)人員能夠在第一時間進行相關(guān)處理。聯(lián)鎖畫面中，輸入信號會發(fā)生閃動，以表示該信號為聯(lián)鎖的首出信號——即聯(lián)鎖動作的原因。一旦聯(lián)鎖發(fā)生動作，即使該信號又重新恢復到正常值，該輸入信號仍保持閃動，直到操作員確認，并按下復位按鈕后才能消除。手動急停按鈕是權(quán)限最高的聯(lián)鎖輸入信號，當點擊該按鈕，系統(tǒng)提示是否手動急停，如果選擇“是”，則系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)鎖。

參考文獻

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[3]浙大中控技術(shù)有限公司.浙大中控ECS-100控制系統(tǒng)使用手冊（硬件配置），2000.

[4]常州新東化工氯化芐生產(chǎn)技術(shù)說明書.

[5]奚家成;董景辰,全球DCS(分散型數(shù)字控制系統(tǒng))制造商爭奪中國市場.

[6]氯堿行業(yè)發(fā)展分析報告.