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焦油DCS系统适应性改造

王振中，马春霞，李彦芹

(山钢股份莱芜分公司自动化部，莱芜271104)

摘 要：结合焦化厂生产特点提出了DCS系统适应性改造方案和具体安全保障方案，实施后确保了系统的稳定运行。达到了生产过程数据的采集监控以及设备自动控制的目的。

关 键 词：DCS系统；焦油；自动化仪表

1  前言

焦化厂焦油系统作用是将荒煤气中的焦油等杂质提炼出来，并通过蒸馏、洗涤及连续洗涤等多个工序提炼加工出工业萘、改质沥青、酚油、蒽油、洗油和粗酚等化工产品。焦油DCS系统由蒸馏系统、萘初制系统、萘精制系统、改质沥青系统，洗涤及连续洗涤系统等8个子系统组成，为了更好提高焦油系统运行品质，为一线生产提供高效高质服务，对焦油DCS系统进行了升级及性能优化等一系列适应性改造。

2  改造方案及实施

2．1  提高自动化控制程度

(1)将系统由YOKOGAWA CS1000升级成操作、监控、安全上更为先进的CS3000，实现上位机数据网络发布、操作指导窗口、扩展报警滤波器和生产报表打印等功能。①数据网络发布功能：系统通过软件将HIS的文件转换为含有JavaApplet的HTML文件，从而可将HIS的流程图窗口(流程图属性)和趋势窗口通过网络向外发布，使没有安装CS1000／3000操作监视功能或者从没有安装工程技术功能的远程PC通过浏览器进行远程操作监视。为解决生产维护工作中一些疑难问题提供依据，从而提高生产效率，提高维护质量。数据网络发布功能如图1所示。②操作指导窗口功能：操作指导窗口是按照发生顺序显示操作指导信息的窗口。与过程报警一样，通过系统信息窗口上的操作指导标识的闪烁来通知发生了报警，也可以按键检索显示现场控制站名以及工位名。操作指导信息含有将制造工程的状况或操作指示等通知给操作员的指导信息，也含有通知工程状况等的同时督促操作员进行确认或输入的对话性信息。有了这种功能，可以让现场操作人员更快地得到故障信息和处理办法，提高生产效率。③扩展报警过滤器功能：区别选择显示在HIS上的报警信息，只通知必要的报警。在站名及工位名等担当范围中区别选择的基础上，还可以根据报警名称或报警颜色进行选择，因此可以根据操作员和设备担当等职能进行选择。另外，通过逻辑运算，可以进行更加详细的设定。

(2)将改质沥青、洗涤及连续洗涤、蒸馏、工业萘等工序中的现场设备远传信号引入中控室DCS系统，利用集中监控代替各个工序的分散显示从而实现系统的集中控制。

(3)重新制作监控画面，优化程序回路调试，对现场重要参数增加了声光报警，能更及时地掌握实时状况。

(4)设计系统网络架构，通过“网口—光口—光缆—光口—网口”的方式，最终经过OPC协议采集现场数据传入生产指挥调度中心，使焦油DCS系统与焦化厂生产调度网对接，实现生产数据实时监控，使得生产参数的控制更加精准，自动化控制程度大幅度提升。

2．2  保护现场自动化仪表

(1)通过增加外部隔离设备，增强预处理等措施去适应较为恶劣的现场环境，最大程度上延长流量计和电动阀门等自动化仪表的寿命，提供更为可靠的控制信号。

(2)加强与操作人员的沟通：通过沟通得出与实际工况相吻合的参数，再从控制程序中修改相应的参数。通过重点设备的调校延长设备在恶劣环境中的寿命，降低故障率，从而提高维护质最。

以一、二段煤气调节阀为例，经过与工艺人员沟通，发现开关速度比实际工况所需的开关速度要快。经过分析，认为是控制程序中一、二段煤气调节阀的控制为梯度式，其响应时间完全取决于阀门自身的特性，由于阀门的开关过程不连续，造成管道内压力增加不流畅产生了较大冲击力。为此利用二元一次数学模型在程序中添加线性控制，使阀门的开关与实际运行工况相匹配，开关过程连续顺滑，管道内气体压力增减顺畅，较好地保护了煤气管道和阀门设备，使它们的使用寿命大大延长。一、二段煤气调节阀开度趋势如图2所示。

3  结束语

在2011年4月份改造后，焦油DCS系统控制功能先进，功能丰富，运行安全稳定可靠，能较好的完成顺序控制、阀门的自动控制及遥控操作，并能够提供可靠的联锁保护措施、可靠的数据通讯及上位机管理，完整地监控整个系统的生产情况，为整个焦油系统顺产稳行打下了坚实的基础。