汽油C4组分调合系统中模拟量电动阀的自动控制

2015-01-13邢元栋

化工自动化及仪表 2015年7期

邢元栋

(中国石油大连石化建安仪表公司，辽宁大连 116031)

降低合格汽油的生产成本是各大炼化企业的重要课题，C4组分参与汽油调合是其中的方法之一，在保证汽油各项指标的前提下适量增加C4组分，以C4组分与成品油之间的差价来降低成品汽油成本。汽油的质量指标主要是良好的蒸发性、抗爆性、安定性和抗腐蚀性，在保证汽油各项指标的前提下适量增加C4组分，调高其蒸发性，保证发动机在冬季易于启动，在夏季不易产生气阻，并能较充分地燃烧，同时降低汽油成本。在此，介绍采用Honeywell TPS系统实现汽油调合C4组分联锁控制系统的方法。

评价汽油蒸发性的指标中，饱和蒸气压是C4组分添加量的重要联锁指标。在规定条件下，油品在适当的试验装置中气液两相达到平衡时，液面蒸气所显示的最大压力即为饱和蒸气压。汽油调合控制系统采用Honeywell TPS 系统，其网络结构如图1所示。

图1 汽油调合C4控制系统结构

2 联锁回路

汽油调合C4组分的联锁回路设有调一和调二两个调合头。C4管线主要的联锁回路包括：C4至调合头线温度高高联锁，调合1#线混合器后压力低低联锁，调合2#线混合器后压力低低联锁，1#调合头饱和蒸气压力高高联锁，2#调合头饱和蒸气压力高高联锁，1#调合管线C4调合比例高高联锁，2#调合管线C4调合比例高高联锁，1#调合管线总流量低低联锁，2#调合管线总流量低低联锁。主要联锁阀门包括：1#调合两台切断阀(XV2251，XV2253)一台调节阀(FV1251)，2#调合两台切断阀(XV2252，XV2254)一台调节阀(FV1252)。其流程如图2所示。

图2 两个调合头的工作流程

联锁组态中主要用到的位号见表1。

TPS系统中使用LOGIC点实现联锁控制，逻辑原理如图3所示，L1为联锁条件的输入，NN1为联锁值，Lock_r为复位，FL7为常数0(FALSE)，FL8为常数1(TRUE)，保证联锁优先。

表1 联锁组态中的主要位号描述

图3中SO为逻辑处理不同阶段的输出，联锁条件发生时，SO1=1(TRUE)，SO2输出到切断阀和调节阀的电磁阀，联锁时SO2=0(FALSE)；SO5输出到联锁指示灯和喇叭，联锁时SO4=1(TRUE)，灯亮声响，复位后灯灭，喇叭消音。

图3 联锁逻辑

PULSE功能块是脉冲产生块，SO3由0到1时产生一个脉冲。FLIP-FLOP功能块类似SR触发器：输入端S1为复位，输入端S2为置位，真值表见表2。

表2 真值表

3 主要控制回路

主要控制回路有调节阀的控制、两位式电动阀的控制和模拟量电动阀的控制，笔者只说明模拟量电动阀的开关式控制。

汽油调合C4系统泵出口的第一道阀为模拟量电动阀，操作员在操作员画面给定阀门开度后，点开关按钮即可实现阀门的开关式控制。模拟量电动阀的开关式控制原理如图4所示。

图4 模拟量电动阀开关式控制原理

LOGIC 逻辑点提供逻辑运算与数据传送功能，一个逻辑点中可以包括多个逻辑运算模块。逻辑点内部处理顺序是输入条件-逻辑块-输出(SO)。

DC点的输入输出为离散量，而模拟量控制阀的控制信号与反馈信号为模拟量，通过LOGIC点的适当处理可以让操作员在OMS画面(Honeywell油品储运系统)中像开关两位式电动阀一样开关模拟量阀。LOGIC点逻辑如图5所示，其中L1为阀位反馈值(模拟量)；L2为离散量(DC点的输出)，ON为开阀，OFF为关阀；NN1为99.0(阀门开度控制，可修改) ；NN2为1.0(阀门关控制，可修改)。