cs3000集散控制系統(tǒng)在熱力網(wǎng)中的應(yīng)用
金太東，劉姝廷
（遼寧石油化工大學(xué)信息與控制工程學(xué)院，遼寧撫順113001)
摘 要：針對(duì)沈陽(yáng)石蠟化工有限會(huì)司西烯酸分廠熱力網(wǎng)中蒸汽減溫器出口蒸汽波動(dòng)大、操作變量多、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等特點(diǎn)，提出使用橫河cs3000集散控制系統(tǒng)對(duì)多變量進(jìn)行控制。簡(jiǎn)述了熱力網(wǎng)工藝流程和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提出采用常規(guī)控制和分程控制相結(jié)合的控制策略。投運(yùn)后的控制結(jié)果表明熱力網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，控制效果明顯，節(jié)約了能源，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：熱力網(wǎng)；cs3000；控制效果；經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào)：tp 273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a
1引言
丙烯酸分廠主要生產(chǎn)丙烯酸甲酯、丙烯酸已酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸異辛酯。采用cs3000集散控制系統(tǒng)對(duì)熱力網(wǎng)的參數(shù)進(jìn)行控制，綜合利用cs3000的pid，split．mld-sw等模塊，組態(tài)實(shí)現(xiàn)了常規(guī)、分程、手動(dòng)／自動(dòng)等控制�？刂平Y(jié)果證明了該控制方案能夠有效地節(jié)約能源、提高了丙烯酸分廠的經(jīng)濟(jì)效益。
2熱力網(wǎng)系統(tǒng)概述
1)熱力網(wǎng)工藝流程供給丙烯酸分廠的氣源為熱電分廠3臺(tái)75 t水煤漿鍋爐產(chǎn)生的5.3 mpa，l o mpa．0.5 mpa三個(gè)等級(jí)的蒸汽。丙烯酸分廠需向其工業(yè)生產(chǎn)裝置提供3 mpa，1.5 mpa．0 5mpa．0.2 mpa四個(gè)等級(jí)的蒸汽。這4個(gè)等級(jí)的蒸汽廣泛應(yīng)用于丙烯酸分廠工藝、動(dòng)力、儲(chǔ)運(yùn)等生產(chǎn)過(guò)程中。如分解丙烯酸的重組分( e-241a/b)、丙烯酸罐加熱（d -102）、換熱器底部蒸汽伴熱（e-321）、汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)（k-101）、焚燒爐中物料預(yù)熱（f-610）以及丙烯酸和丙烯酯的裝置區(qū)、中間灌區(qū)、產(chǎn)品灌區(qū)用汽等。丙烯酸分廠蒸汽管網(wǎng)流程圖，如圖l所示。
2)影響蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行的因素通過(guò)對(duì)丙烯酸分廠蒸汽管網(wǎng)研究，對(duì)影響蒸汽管網(wǎng)…3的因素作了分析。影響蒸汽管網(wǎng)的因素很多，歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面：
①蒸汽減溫器出口溫度對(duì)蒸汽管網(wǎng)的影響蒸汽減溫器出口溫度是一個(gè)很重要的因素，蒸汽減溫器通過(guò)水泵向其內(nèi)部打人減溫水進(jìn)行減溫，其出口溫度的變化會(huì)直接影響整個(gè)蒸汽管網(wǎng)供給工藝生產(chǎn)裝置蒸汽品質(zhì)。
②蒸汽減溫器出口壓力對(duì)蒸汽管網(wǎng)的影響一般來(lái)說(shuō)蒸汽管網(wǎng)大多用蒸汽減溫器出口壓力來(lái)表征各層管網(wǎng)的蒸汽等級(jí)，因此蒸汽減溫器出口壓力也是一個(gè)關(guān)鍵的因素，對(duì)于一條蒸汽管線，如果蒸汽減溫器出口壓力過(guò)高，能夠使得“放空”現(xiàn)象加重，并且浪費(fèi)來(lái)源。蒸汽減溫器出口壓力過(guò)低則不能保證工藝生產(chǎn)裝置正常生產(chǎn)。
③蒸汽流量對(duì)蒸汽管網(wǎng)的影響1.5 mpa蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中保持蒸汽流量穩(wěn)定。這樣既可保證該蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，又可以使其與外來(lái)的低壓蒸汽管線合并后，蒸汽減溫器入口溫度、壓力的穩(wěn)定，有助于該條管線上蒸汽減溫器出口溫度、壓力的控制。但如果蒸汽流量過(guò)大，不僅增加蒸汽能耗而且增加后面處理工序能耗，并使管網(wǎng)振蕩，蒸汽流量過(guò)小時(shí)可使該條蒸汽管線供氣量減少，影響工藝用戶正常生產(chǎn)。
3控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
橫河cs3000的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一主要包括現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作站、工程師站和網(wǎng)絡(luò)通信這4個(gè)部分，其結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模配置1套fio總線型現(xiàn)場(chǎng)控制站，操作站2臺(tái)，工程師站1臺(tái)，工程師站和操作站均配置dell主流工控機(jī)，采用22crt，和專用操作員鍵盤。i/o卡件采用橫河aai143卡件，aai543卡件和aar145卡件。模擬量輸入為21點(diǎn)、模擬量輸出為l9點(diǎn)。
4熱力網(wǎng)控制方案
1)蒸汽管網(wǎng)控制方案3 mpa，1 5 mpa蒸汽管網(wǎng)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和0.5 mpa, 0.2 mpa蒸汽管網(wǎng)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，分別如圖3，圖4所示。
3 mpa．1.5 mpa蒸汽管網(wǎng)，以及0.5 mpa，0.2 mpa蒸汽管網(wǎng)，由于兩者控制方案設(shè)計(jì)相同，所以本文僅介紹3 mpa，1.5 mp |
