基于DCS的探針控制方案的實現

張強

摘 要：為了保障某石化公司回轉床的安全、可靠性，通過采用DCS控制系統及可靠的現場檢測儀表，實現了探針安全、長周期運行。

關鍵詞：探針；DCS；控制方案

1、引言

探針是某石化公司回轉床裝置最重要的設備之一，它能在生產狀態而且溫度高達1600多度的情況下測量出旋轉的煅燒爐中的料位，這個料位數值是生產的重要參數，如果該設備不可靠，會使高溫的原料溢出或空爐，十分危險。

2、探針控制方案

2.1探針啟動：

探針啟動分兩種方式，一種是手動啟動，另一種是自動啟動；

其中手動啟動是按下啟動按鈕即可，自動啟動是設定一定的時間，探針就會以這個時間為周期，定時啟動。具體見如下程序：

從程序中看到，手動啟動按鈕為S1400，按下這個按鈕后，線圈S1402上電，并保留0.5秒，線圈S1402上電的目的是給現場執行機構LE-0130發出一個啟動信號，這樣，現場執行機構啟動。

自動啟動時間設定給變量TSET，單位為分鐘，延時上電功能塊等待這個給定的時間計時結束，輸出給變量S1401上電，變量S1401上電后，線圈S1402上電，并保留0.5秒，線圈S1402上電的目的是給現場執行機構LE-0130發出一個啟動信號，這樣，現場執行機構啟動。變量S1401上電后，復位延時上電功能塊，計時重新開始，重復上述的動作。當然，這兩種啟動方式都有兩個前提，一個是探針無故障，另一個是探針停止按鈕未按下。

這里還設計了探針定時啟動倒計時功能，以方便操作人員清楚還剩多少時間探針啟動，單位為秒。

2.2探針控制原理：

如圖所示，鋼帶圈每圈長度為100mm，每下落一圈，執行機構就會發出一個脈沖信號，并累計次數n，當探針下落過程中接觸到固態的料位就會反彈回到原位，并發出一個復位信號，這樣，探針下落的距離L3=100*n；實際的料位L4=L1+L2-L3。

由于以前采用的是美國Honeywell S9000系統，這個系統的脈沖量輸入卡接受脈沖的頻率為50kHz，精度為0.01%FS，這樣的精度能撲捉到探針下落過程中執行機構發出的所有脈沖信號，使測量非常的準確。而現在采用的是中控SUPCON ECS-700系統，這套系統的脈沖量輸入卡接受脈沖的頻率為0-10kHz，精度為0.2%FS，這樣我們在模擬發出與執行機構一樣的脈沖信號時發現這樣的精度不能完全的撲捉到所有的脈沖信號，就是說用這個脈沖量輸入卡測量脈沖，再用上述的方案（L4=L1+L2-L3）實現料位顯示是不準確的，所以我們采用了一種名叫Controller ZAD 423的二次表來接收這個執行機構發出的高頻率脈沖信號。這個二次表可以把接收到的脈沖信號轉換為4-20mA的模擬信號，這樣，我們只要用一個簡單的模擬信號輸入卡就可以實現料位顯示。如圖5所示。

3 結束語

該控制方案實現了回轉床的長期、平穩運行，為公司創造了極大的經濟效益。控制方案上我以浙大開發的圖形化編程語言為工具，反復摸索，不斷調試，在實際應用中效果良好。

由于編程語言是圖形化的，難于向讀者展示，為了便于讀者直觀體會，我插入了圖片和原理示意圖。

參考文獻

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（作者單位：中國石油錦州石化公司儀表車間）