CENTUMVP在己內酰胺催化劑過濾單元中的應用

孫珊珊，孫正威，賀輝龍

（巨化集團公司石化材料事業部，浙江衢州324004）

CENTUMVP在己內酰胺催化劑過濾單元中的應用

孫珊珊，孫正威，賀輝龍

（巨化集團公司石化材料事業部，浙江衢州324004）

介紹了某己內酰胺裝置中催化劑過濾單元的順序控制流程，利用橫河CENTUM VP系統的順控功能，對催化劑過濾單元實現全自動順序控制過程。使用后實現了催化劑過濾單元的全自動控制，代替了人工手動操作，可減少人工成本、提高設備利用率和生產效率，運行效果好。

CENTUM VP系統；催化劑過濾；控制流程；順控應用

某企業己內酰胺裝置主反應器的催化劑TS-1使用一定時間后會失效，需要定期將反應液送到催化劑過濾系統，濾除失效的催化劑。其DCS系統采用CENTUM VP系統，該系統除了能實現PID、前饋、串級、比值、分程等常見的控制功能外，同時還提供了順序控制功能模塊和批處理等特殊功能。順序控制模塊可以組成各種回路的順序控制，如安全聯鎖控制順序和過程監視順序等。順控模塊和其他模塊相結合，可以實現各種復雜的邏輯功能和控制［1］。

1　過濾單元順序控制流程

催化劑過濾單元的控制順序主要分為3個階段：準備階段，過濾階段，排渣階段。如圖1所示。

圖1　催化劑過濾單元順序控制流程

1）準備階段。通過壓力控制調節，打開漿料槽氮氣進口閥；開始攪拌，開啟漿料槽攪拌器。

2）過濾階段。打開過濾器進料閥、回流閥及過濾器回流調節閥，將過濾器充滿，溢出液回流至漿料槽；隨后，打開出料管上閥門及出料管閥后回流閥，調節過濾器回流閥閥位至65%，開始預敷；一定時間后，開始過濾；過濾結束時，停漿料輸送泵，關閉過濾器回流閥及過濾器回流調節閥。

3）排渣階段。打開氮氣總閥，往過濾器中通入氮氣，并打開出料管閥后的回流閥，將出料管中濾液壓空，由于過濾器底部仍有余液未排完，因此通過過濾器出料副線閥把余液排盡，排盡后關閉過濾器出料副線閥；之后，繼續對濾芯上濾餅用氮氣正吹（防止脫附）以達到干燥的目的；計時一段時間后，打開過濾器出料副線閥，將干燥過程中吹下來的液體返回漿料槽；再經一段時間，打開過濾器底部濾渣排出閥，開始排渣；最后，關閉過濾器底部濾渣排出閥，停止排渣；關閉漿料槽氮氣進口閥、出口閥。

此時全部過濾操作過程結束。

2　控制方案的選擇

催化劑過濾單元的順序控制是通過CENTUM VP系統的順控表實現的。該順控表包括條件區和執行區2個區域，并且執行的操作是通過組合條件指定的。這適合所有順序控制的操作，例如并行操作，聯鎖操作和順序操作。順控表實現順序控制是通過其他功能塊過程I/O或軟件I/O來實現的。順控表分為2種，即順控表（ST16）和擴展順控表（ST16E）。

順控表（ST16）可以處理64個I/O信號，32個條件。同時可以改變64個I/O信號和8個信號單元的輸出信號的分布，因此，一個表不能創建8個輸入和8個輸出。擴展順控表（ST16E）是順控表（ST16）的擴展模塊。它連接到順控表（ST16）作為一個擴展順控表形成一個順控組。因為擴展順控表（ST16E）是由順控表（ST16）管理，所以它不能獨立執行。

I/O連接是通過在條件規則設定區域寫入輸入信息數據，在執行規則設定區域寫入輸出信息數據。順控表（ST16，ST16E）是用Y/N（yes/no）來描述輸入信號與輸出信號之間關系的。通過與其他功能塊組成順序連接關系，來控制過程監控和階段步驟順序［2］。

3　實施方法

順序控制方案實施的步驟如下：

1）先將催化劑過濾單元的順序控制整體分為三個部分進行組態：準備階段的組態，過濾階段的組態，排渣階段的組態。

2）添加每一部分組態需要的功能塊，如順控表（ST16）、擴展順控表（ST16E）、計時器（TM）、計數器（CTS）、計算塊（CALCU）等。這些功能塊，計時器（TM）用來提供預置時間功能，當經過一定的設定時間后，自動進行下一環節的運行過程，并提供周期性操作功能。計數器（CTS）用于計算某些操作執行的循環次數。計算塊（CALCU）用于實現某些環節中的物料配比等計算功能［3］。

3）編寫順控表（ST16）和擴展順控表（ST16E）程序，在條件規則設定區域寫入條件信息、數據，在執行規則設定區域寫入操作信息、數據，以及每一步相應的步號等。例如：

在順控表的條件規則設定區域，定時器設定時間到的命令為：TM.BSTS.CTUP。計數器記滿的命令為：CTS.BSTS.CTUP；

在順控表的執行規則設定區域，啟動定時器的命令為：TM.OP.START。啟動計數器的命令為：CTS. ACT.ON［4］。

4）各部分組態結束后，在做一個初始化TC表，用以激活每個順控表（ST16）和擴展順控表（ST16E），并調試所有編寫的程序能否依次自動執行下去，如果不能順利執行，進行修改，直至程序能夠從頭至尾全自動執行結束。

4　結束語

通過橫河CENTUM VP集散控制系統順控功能塊的應用，實現了催化劑過濾單元的全自動控制，更在人機操作界面上設計實現了催化劑過濾自動操作的切換、步驟指示、計時顯示等，代替了人工手動操作，可減少人工成本，提高設備利用率和生產效率，實現了經濟效益的更大化。且運行至今，現場應用效果良好，具有廣泛的應用推廣價值。

［1］李紅嬌.DCS系統下組態軟件的設計與實現［D］.北京:北京交通大學，2010.

［2］劉勇.橫河CS3000順控表的解讀［J］.中國科技博覽，2013（36）:36.

［3］趙文增，郭忠生.CS3000順控表的組態和應用［J］.自動化應用，2012（9）:12-15.

［4］班曉明，夏堅.利用DCS順控表實現分子篩的自動切換［J］.石油化工自動化，2003（4）:64-66.

TQ056.2+2

B

10.3969/j.issn.1006-6829.2016.02.0012

2015-11-18

2016-01-25