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国家裂化催化剂工程研究装置自动控制系统

    国家裂化催化剂工程研究装置是石油科学研究院中试基地为石油炼制工业提供裂化催化剂的试验研究放大装置,为国内首例该类型的工业试验装置。该装置基于实验室研究的成果基础之上将工艺放大,进行小规模的裂化催化剂的生产。为满足生产工艺的连续性、符合实际生产流程,该装置要求计算机、仪表、电气设备实现一体化,在控制室进行集中控制,并在操作站上通过MMI进行集中监控。
    系统I/O点:
    AI:112点、AO:24点、DI:272点、DO:224点
    系统配置图如下:

    该系统分为原料准备部分、分子筛制备部分、催化剂制备部分三部分。根据装置控制点的分配情况及PID调节回路,该系统在原料准备部分和分子筛制备部分采用了一台处理器,在催化剂部分采用了一台处理器。
    我公司当时为该套装置自动控制系统提供了世界上处于领先地位的Rockwell公司A-B PLC 5/80E处理器、PLC-5系列模板、HP PII400计算机、RSLogix5编程软件、RSView32监控软件及RSLinx通讯软件,控制系统采用了Ethernet、DH-485、RS-485和Remote I/O网络通讯。
    在2台A-B PLC 5/80E处理器与操作站之间采用了10M Ethernet通讯方式进行通讯,保证了主要控制的传输速率;在本地框架与扩展框架之间采用了RemoteI/O通讯方式,为系统扩展提供了方便。

    系统集成了进口的其他有关设备。通过DH+485,连接2号操作站和2台荷兰进口的带式过滤机(过滤机的控制器采用的是A-B MicroLogix 1000),采集数据,并且实现了控制室对远程设备的控制;分别通过BASIC 模板以RS-485方式与33台Danfoss变频器和天鹅衡器(其控制器为Siemens S7-200 PLC)通讯,使PLC 5/80E 处理器实现对现场设备的控制,从而完成了分散/集中控制的功能。
    本系统完成功能如下:
    1、 各储存罐、调节罐的液位与进口、出口阀门的连锁,在些连锁的基础上又实现了与其流程上相关输送泵、计量泵的连锁。
    2、 通过变频器控制实现了计量泵的定量输出和搅拌速率的调节。
    3、 实现了远程对衡器的称重、进料、出料控制及实时监控称重重量、进料和出料状态,并衡器前后的输送泵和储存罐实现了启停、液位等连锁。
    4、 针对不确定的加料顺序实现了自动加料计时功能。
    5、 采用PID调节,针对调节阀门和计量泵进行自动启停及自动调节计量的控制,使液位保持在设定液位;使温度达到设定值后保持设定时间的恒温。
    6、 实时和历史趋势为工艺生产提供了分析依据。
    7、 针对研究装置的科研性,对所需数据以数据库形式进行处理,每10秒钟采集一次,并保存3天;用户可以用第三方数据库软件(如Mirosoft Excel)进行数据分析。
    8、 中文的系统报警。
    该系统的资源利用极高,为用户节约了投资。
    整个控制系统的硬件设备和软件的优越性能为国家裂化催化剂工程研究装置这种实验性强、控制要求高,控制变化多样性的系统提供了完善的解决方案。并于2000年4月投入使用。


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