模块化程序在电解槽零极距改造中的应用

赵洪娣，黄玉宾，闫建宁

（唐山三友氯碱有限责任公司，唐山，063305）

模块化程序在电解槽零极距改造中的应用

赵洪娣，黄玉宾，闫建宁

（唐山三友氯碱有限责任公司，唐山，063305）

介绍了模块化程序在电解槽零极距改造中的应用、模块类型的编写、在线调试以及特点。

模块类型；功能块；电解槽零极距

唐山三友氯碱有限责任公司 （以下简称氯碱公司）采用电解槽为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。电解槽都是窄极距的，即阴阳电极间距约2.0～3.0 mm，所需电压也比较高，耗电量比较大，大大增加了生产成本。为此，氯碱公司决定采用新型零极距离子膜电解槽，该离子膜电解槽是在窄极距的基础上在阴极上加1层弹性缓冲网和面网，即弹性阴极，从而将阴阳电极间距缩小到离子膜的厚度，使电解槽的欧姆降大大减小了，不仅提高了电流密度和产量，且电耗明显降低许多，节能减排效果明显。

1 改造前DCS控制状态

氯碱公司烧碱一车间二期电解工序共有电解槽8台，每台电解槽的控制程序都需要组态人员单独编写，8台电解槽就需要编辑8遍，控制程序复杂难懂，而且中间变量比较多，错误检查不明显，所需调试时间比较长。

2 改造方案

2.1 改造内容

依照旭化成零极距改造设计文件内容，本次零极距改造涉及改动修改单槽连锁图，增加C-DCDS连锁部分，见图1。本次改造增加连锁为：当C-DCDS处于打开位置时，连锁停整流器；当整流器停时，打开C-DCDS，启动步骤1，此时FICZA-231的设定值变为44，FICZA-232的设定值变为53，2 min后，步骤1结束；自动启动步骤2，在此步骤内，FICZA-231的设定值变为44，FICZA-232的设定值变为0，50分钟后步骤2结束；自动启动步骤3，此时FICZA-231的设定值变为10，FICZA-232的设定值变为53。

图1 单槽连锁图

2.2 改造步骤

由于氯碱公司烧碱二期有电解槽8台，根据旭化成公司设计，如果仍然沿用原程序编写方式，需要

将改动后的程序编写8遍，造成程序错误率的大幅度增加，程序修改不便，中间变量过多，阅读不畅。现改用模块编辑方式编写，只需要将模块类型搭建一次，然后每台电解槽调用该模块类型（见图2，I-K3台电解槽模块类型），如果需要修改程序也只需要修改模块类型即可（只需修改图2），大大降低了编写错误的发生，而且程序清晰、顺畅，便于后期阅读。在搭建模块类型时，首先根据接线图，将外部需要接线的点做为模块类型的引脚定义在参数列表中，见图3，把实现逻辑控制功能的功能块定义在功能块表中见图4，然后把每个功能块根据设计要求进行连接，这样一个为实现此次连锁功能的模块类型（模块类型的名字R230I_P）就搭建好了。在调用此模块类型时，根据每台电解槽的名字，以电解槽I槽为例，功能块的名字就是R_230I_P_1，模块类型为R230I_P；电解槽J槽，功能块的名字是R_230J_P_1，模块类型为R230I_P，见图3；其他电解槽以此类推。

图2 模块连线图

3 实施步骤

本次改造的核心内容是DCS程序的修改，核心是程序与现场设备的连接调试，主要是组态程序方面的改造，不涉及DCS控制器与卡件的改造。必须确保程序改造后能实现对零极距电解槽有效控制，保证设备安全及生产的稳定运行。

（1）将此次组态程序下装到冗余控制器中，下装后，检查DCS冗余控制器状态、指示灯，网络通讯，I/O卡件是否工作正常。

（2）根据DCS接线清单，检查输入点、输出点、控制点状态是否正确，同时检查各操作站流程图、报警、趋势显示是否正确。

图3 参数定义表

图4 功能定义表

图5 模块图

（3）卡件状态监测。a．模拟输入卡件监测。对于此次改造新加的AI点，输入4～20 mADC信号至相应卡件，增大、减小输入信号观察流程图中相应显示、报警是否正确；b.模拟输出卡件监测。对于此次改造新加的AO点，在操作站上输入相应数值，用万用表测量对应端子，观察电流值是否对应输入值；c.数字输入卡监测。对于此次改造新加的DI点，输入ON—OFF开关信号至相应卡件端子，改变输入状态，在流程图上确认颜色、报警的变化；d.数字输出卡监测。对于此次改造新加的DO点，在操作站上改变开关状态，用万用表测量对应端子，观察电阻值是否对应操作站上的开关状态。

（4）校验此次改造中来自电气配电室和现场的全部线缆，按照接线图将线缆接入端子排。

（5）连接电气设备进行调试，模拟正常生产条件，观察流程图、报警、控制点是否正常；模拟连锁条件，进行连锁调试，确认是否符合设计要求。

4 结语

本次改造完成后符合生产要求。由于采用了模块化组态方式，调试时间缩短为原来的1/8，程序集成化高，减少系统负荷，提高了运行速度，系统稳定性增加。从此次改造中可以看出，此种方法应用于数量多且控制要求相同的系统是非常成功的。

Application of modular program in the electrolytic cell transformation of zero polar distance

ZHAO Hong-di，HUANG Yu-bin，YAN Jian-ning
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.，Ltd.，Tangshan 063305，China）

The application of modular program in the electrolytic cell transformation of zero polar distance was introduced，including module，on-line debugging and advantages.

module type；function block；zero polar distance electrolyzer

TQ114.26

B

1009－1785(2015)04-0029-02

2014-12-18