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DCS在分子筛干燥器再生系统及空压机控制系统中的应用
jiang_0514 发表于 2009/6/30 15:19:37 513 查看 2 回复 [上一主题] [下一主题]
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DCS在分子筛干燥器再生系统及空压机控制系统中的应用
1 概述
近几年，随着计算机技术的讯速发展，DCS（集散控制系统）已被广泛应用，尤其是在取代继电器、完成逻辑控制、顺序控制、联锁保护等方面显示独特的优势，从而在工业领域内取得了巨大的成功。随着集散控制系统技术的进步，特别是在系统结构分散，运算能力增强通讯网络完善的情况下，集散控制系统也从原来以模拟量为主的领域迅速扩大到了连续控制，开始进入了批量控制和过程控制这两种人们一贯认为是继电器组和仪器仪表各管一方的工业领域。对于一个现实的控制过程，不论是生产线的控制还是工程项目的装备，往往是断续的控制和连续控制的混合体。目前集散控制系统在概念、设计、性能价格比以及应用领域都有了新的突破。其可靠性高、组合灵活、编程简单、监控明了、维修方便等诸多方面的特点正是工业自动化的希望所在，尤其是集散控制系统集计算机、仪器仪表、电器控制于一身，使工业生产过程控制系统更实用、更经济、更可靠、成为实现工业自动化的理想工具。
2 工艺要求
分子筛系统是配套空分设备，用于净化空气的成套设备。空压机是用于制氧机压缩与输送空气，作为空分设备的原料空气。在生产过程中仪控系统是对工艺参数设定、监视检测点测量和回路控制的，是设备重要的组成部分。分子筛装置的程序切换系统采用的是电子切换器进行自动控制，过去由于程控器的抗干能力复位按钮、时间设定按钮都是机械式的，在干燥器自动再生控制过程中需要对再生过程的降压、加热、冷吹、升压四个过程的时间进行控制，这种机械式按钮使用久了就会失灵，经常死机，无法操作，对生产工艺造成很大影响，引发多种故障，严重影响工艺生产，控制的可行性难以保证。空压机的仪控系统原来采用的是落后的DDZ—III 型单元组合式仪表，在长期使用中其落后的控制方式和逻辑运算已经不能满足日渐变化发展的工艺需要，控制回路中使用的多为机械式继电器组，要实现一个测点的报警联锁功能，往往需要大量的继电器，这样势必增加机械故障，如继电器线圈烧坏，触点动作次数多，表面会形成积碳，继电器控制失灵。为了保证工艺流程的可靠运行，对分子筛干燥器和空压机仪控系统自动再生仪控系统进行改造，通过多家的性价比我们最终确定选用浙江大学开发DCS 系统JX－300 对上述仪控系统进行改造。
3 硬件配置
分子筛系统干燥器和空压机自动控制系统需要带电磁阀、接触器等，所以DCS 输出中间继电器要有一定的接点容量，为此，我们选用浙江大学开发的DCS 系统JX－300F 可编程控制器，用于分子筛系统干燥器再生系统自动控制和空压机自动控制系统，JX－300 控制器，具图1 分子筛干燥器再生控制系统基本组成图2 空压机控制系统基本组成有功能齐全、运行可靠的优点，具有双冗余功能。其系统硬件配置紧凑，可大大减化布线，优化设计，提高设备的可靠性。基本组成如图1、图2 所示。
DCS 的开关量输出信号用来触发继电器及报警，输入信号用来接收运行中的检测信号和反馈信号，为分子筛仪控系统和空压机自控系统智能化控制提供依据。
4 系统软件设计及编程
DCS 控制程序采用采用浙大中控JX－300 编程器编写，根据工艺需要进行分子筛干燥器再生控制系统程序设计。在分子筛干燥器再生控制系统程序设计流程中，为了方便工艺操作，如设备刚开车，或其他情况在程序中，特别增加了步进按钮程序。无论在控制过程的哪一步，只要工艺需要，按一下不进按钮程序就会自动跳到下一步，为生产带来了极大的方便。DCS 采用程序控制逻辑，当需要对控制逻辑进行修改时，只要修改程序即可。因此，灵活性强，扩展性强，同时给系统维护带来极大的方便。
5 机组DCS 智能化控制的实现和特点
由于DCS 程序是以扫描方式顺序执行的，通过DCS 中的定时器编制一些时间脉冲触发程序每隔一定时间发出一个脉冲信号去触发一段检测程序，从而实现定时检测的功能。
T0 是延时时间继电器，数据寄存器D中存放的是发送脉冲的时间间隔；M0 为脉冲信号，用这个信号可触发执行一段DCS 程序（如图3所示）。
分子筛仪控系统采用DCS 控制主要用于完成分子筛再生过程中的四个过程，它能完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算的功能。空压机自控系统采用DCS 控制，主要用于完成空压机在运行中工艺过程数据的采集，机组启动、停车和参数越限报警控制的功能。以回路调节为主，顺序控制为辅的DCS 控制系统符合机组启动和停车的逻辑算法。同时，DCS 采用程序控制逻辑，当需要对控制逻辑进行修改时只要修改程序即可。因此，灵活性强，扩展性强，给系统维护带来极大的便利。
6 结语
在分子筛干燥器再生仪控系统和空压机自控系统中，由于采用了DCS 自控系统，自投运以来，始终保持良好的运行状态，DCS 自动控制系统运行可靠，控制稳定，抗干扰能力强，操作维护方便，为我们创造了较好的经济效益。