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和利時(shí)DCS系統在尿素裝置中的應用

    一、控制對象
　　 30萬(wàn)噸/年尿素大顆粒造粒裝置
　　 主裝置采用二氧化碳汽提法尿素生產(chǎn)工藝，其工藝流程主要包括:二氧化碳壓縮機和脫氫、液氨升壓、合成和汽提、循環(huán)、蒸發(fā)造粒、產(chǎn)品貯存和包裝、解吸和水解等工序。　　 
二、控制方案
　　 利用和利時(shí)DCS系統實(shí)現30萬(wàn)噸大顆粒尿素生產(chǎn)過(guò)程控制，根據設計要求和我們的實(shí)踐經(jīng)驗，本著(zhù)真誠為用戶(hù)著(zhù)想，主要圍繞著(zhù)減少原料損失，降低HH3耗，增加產(chǎn)量和尿素質(zhì)量，提高工藝的自控水平和儀表的可靠性，方便生產(chǎn)管理等方面進(jìn)行了整體方案設計。
　　 和利時(shí)DCS集散控制系統具有強大約反饋控制、邏輯順序控制和各種運算功能，我們在軟件設計時(shí)，根據工藝要求，靈活地把這些功能有機地組合，實(shí)現了先進(jìn)復雜的控制策略，在年產(chǎn)30萬(wàn)噸大顆粒尿素CO2汽提法工藝裝置中，設計了NH3／C02控制，尿素負荷控制，氧合量O2控制、情氣排放控制等25套典型復雜控制系統。
　　 
　　 配置有兩個(gè)冗余的控制站
　　 4套操作員站（OP1、OP2、OP3、OP4）
　　 1個(gè)調度站（OP5）
　　 1個(gè)遠程監視站（OP6）。
　　 為了便于管理和接線(xiàn)，將兩個(gè)控制站分開(kāi)用。
　　 該方案是一個(gè)“三串級—前饋——比值——純滯后補償”的綜合性復雜控制系統。 　 
三、功能和特點(diǎn)
　　 和利時(shí)DCS系統具有分區、分級別控制功能，4套操作員站其實(shí)可以控制全系統所有點(diǎn)，但為了操作的安全性，我們人為定義每個(gè)操作員站的操作權限，便于專(zhuān)人專(zhuān)控。
　　 遠程監視站安在生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)辦公室，只須安裝office2000即可，生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)足不出戶(hù)了即可解當前生產(chǎn)和歷史生產(chǎn)狀況。
　　 所有控制站、操作員站、調度站、遠程監視站全部采用100M以太網(wǎng)進(jìn)行通信，因此具有通信速度快、距離遠、連接方便、兼容性好的特點(diǎn)。
　　生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現人機對話(huà)，主要是在操作站上進(jìn)行操作、監視，在軟件組態(tài)中除復雜回路的控制外還編制了能夠集中顯示監測和過(guò)程控制的各種面面，如流程的各種畫(huà)面36幅，總貌畫(huà)面2幅，組控制畫(huà)面42幅，及單回路調整畫(huà)面，趨勢畫(huà)面、報表等。
　　 冗余控制功能，將工藝上關(guān)鍵的參數都進(jìn)行了冗余配置。
　　 完善的報警功能，有工藝模擬量報警、工藝開(kāi)關(guān)量報警、模塊報警，系統報警，報警摘要，操作員可以很方便了解系統狀態(tài)及生產(chǎn)過(guò)程。
　　 取得國家專(zhuān)利的以太網(wǎng)絡(luò )冗余功能，每個(gè)控制站和操作員站都有兩根以太網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行通信，兩根其中任一根網(wǎng)線(xiàn)故障，都不影響系統的正常運行，同時(shí)會(huì )在系統報警中產(chǎn)生聲光報警，系統狀態(tài)圖也會(huì )由正常的綠色變成紅色，很明了地顯示哪一根網(wǎng)線(xiàn)出問(wèn)題，提示維護人員處理。
四、聯(lián)鎖方案
　　尿素裝置聯(lián)鎖系統全部由計算機軟件組態(tài)完成，具有較強的可靠性、準確性和關(guān)聯(lián)性，帶有事故記憶和邏輯判斷、智能化功能，它能取代操作人員要進(jìn)行的大量操作和緊急事故處理，實(shí)現了智能化的事故其偽辯別與級別分類(lèi)停車(chē)，避免了誤停車(chē)及停車(chē)時(shí)的擴大化和停車(chē)的擾亂與失誤。尿素裝置典型聯(lián)鎖如下：
　　
五、應用
　  山西天脊集團晉城化工股份有限公司新建項目——30萬(wàn)噸/年尿素大顆粒造粒裝置采用北京和利時(shí)公司的控制方案，這是國產(chǎn)DCS控制系統在大中型化工行業(yè)中的首次應用。