在SIS中實現操作柱主輔泵選擇的改造

楊德林

（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816000）

1 存在的問題

青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司化肥廠合成氨一期裝置以天然氣部分氧化法生產乙炔的尾氣（乙炔尾氣組成見表1）為原料，采用低溫脫硫、加氫轉化、蒸汽轉化、中低溫變換和甲烷化、CO2脫除、氨合成的工藝方法生產產品液氨。其緊急停車控制系統SIS采用的是SIEMENS公司的PCS7V6.0的版本，電氣控制柜采用的是SIEMENS公司的3RWW447－6BC44軟啟動馬達控制柜。

表1 原料氣（乙炔尾氣）組成

產品規格 NH399.9%，H2O 0.1%，油含量為5×10－6

裝置合成鍋爐給水泵在工藝設計上為一備一用，兩臺泵為同功率的皮托泵（離心式）。由現場操作柱選擇主泵／輔泵，主泵需要在現場操作柱就地位置由操作柱的啟動、停止按鈕實現啟動停止，而輔泵必須要在現場操作柱遠程位置由SIS聯鎖輸出邏輯實現啟動停止。當合成鍋爐給水泵出口流量FT0209小于20159.8kg／h并延時3s后，備用泵就得聯鎖啟動；當合成鍋爐給水泵出口流量FT0209大于20159.8kg／h并延時3s后，備用泵就聯鎖停止。

裝置在調試合成鍋爐給水泵時，發現合成鍋爐給水泵的現場操作柱只有遠程／就地轉換開關和啟動、停止按鈕，卻沒有主泵／輔泵切換開關。在就地位置無法啟動給水泵，而只能在遠程位置下有工藝聯鎖條件時才能啟動、停止該泵。

這嚴重不符合工藝設計要求。分析其原因，是由于現場沒有主泵／輔泵切換開關，導致與電氣控制回路無法銜接而造成的。由于臨近試車，沒有足夠的時間來更換操作柱，為了盡快解決該問題，我裝置決定在人機操作界面中加軟按鈕以實現主泵／輔泵切換。

2 改造后控制原理分析

合成鍋爐給水泵的啟動停止電源是由電氣控制柜控制的，電氣控制柜的控制回路分別由現場操作柱就地啟動停止和SIS輸出繼電器回路控制。而SIS輸出繼電器回路卻是由SIS控制邏輯控制的，其控制邏輯、繼電器回路、電氣回路分別如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 合成鍋爐給水泵聯鎖邏輯

圖2 SIS輸出繼電器回路

2.1 對電氣控制回路的分析

當就地啟動合成鍋爐給水泵時，電氣控制回路中的K1、SBS2（觸點式就地停止按鈕）需要常閉，這時按下SBS1（觸點式就地啟動按鈕）鍋爐給水泵就能啟動。但是根據SIS輸出邏輯與電氣控制回路的連接，不難看出K1在聯鎖條件沒有到來的時候永遠是斷開的，所以此時就地位置啟動不了該泵。

根據工藝要求在就地啟動的泵我們將它作為主泵，另外一臺備用泵我們將其作為輔泵。那么我們在就地啟動主泵時只要將K1閉合就能解決原先不能啟動的問題。

2.2 對SIS聯鎖邏輯的分析

電氣控制回路中K1的干接點信號是由SIS輸出繼電器控制的，無論將合成鍋爐給水泵A泵還是B泵當作主泵，只要將其停止輸出繼電器帶電，電氣控制回路中的K1就會被吸合，現場就能啟動該泵了。

如果在合成鍋爐給水泵聯鎖邏輯中給出一個主輔泵選擇條件，就能很好地解決該問題，改進后的聯鎖邏輯如圖4所示。只要在人機操作界面中加一軟按鈕，當選擇A泵或者B泵為主泵時，給修改后的聯鎖邏輯停止輸出繼電器帶電，使電氣控制回路中K1閉合，現場就能啟動主泵了。

3 在人機操作界面中加軟按鈕以實現主泵／輔泵切換

改進后的SIS聯鎖邏輯中，可以通過人機界面將SIS聯鎖邏輯程序中主泵／輔泵條件置 “1”或者置 “0”來選擇A泵或者B泵為主泵。當人機界面中的主泵／輔泵按鈕打到A泵位置時將SIS聯鎖邏輯程序中的主泵／輔泵條件置 “1”，程序默認A泵為主泵；當人機界面中的主泵／輔泵按鈕打到B泵位置時，將SIS聯鎖邏輯程序中的主泵／輔泵條件置 “0”，程序默認B泵為主泵。

當選擇A泵為主泵時B泵自動為輔泵，此時A泵的啟動停止送出的都是常閉干接點，那么電氣回路中的K1、K2都是閉合的，在就地只要按下啟動按鈕，A泵就能啟動。此時如果再就地啟動B泵是不能啟動的。同樣的當選擇B泵為主泵時A泵自動為輔泵，此時B泵的啟動停止送出的都是常閉干接點，那么電氣回路中的K1、K2都是閉合的，在就地只要按下啟動按鈕，B泵就能啟動。此時如果再就地啟動A泵也是不能啟動的。

這樣通過在人機界面加入軟按鈕就很簡便地實現了主輔泵的選擇，徹底解決了就地不能啟泵的問題。

圖4 改進后的SIS控制邏輯圖

4 總 結

我合成氨裝置總共有8臺備用泵，調試時發現現場操作柱都沒有主泵／輔泵選擇開關，因為馬上面臨試車，根本沒有時間采購更換操作柱。因此在人機界面中用軟按鈕來代替現場操作柱實現主輔泵的選擇，即解決了聯鎖泵的工藝要求，這種方法簡單易行，省事省時，節約了成本。因此我合成氨裝置其余聯鎖泵都在人機界面中加入軟按鈕代替現場操作來實現主輔泵的選擇。