CENTUMVP在己内酰胺催化剂过滤单元中的应用

孙珊珊，孙正威，贺辉龙

（巨化集团公司石化材料事业部，浙江衢州324004）

CENTUMVP在己内酰胺催化剂过滤单元中的应用

孙珊珊，孙正威，贺辉龙

（巨化集团公司石化材料事业部，浙江衢州324004）

介绍了某己内酰胺装置中催化剂过滤单元的顺序控制流程，利用横河CENTUM VP系统的顺控功能，对催化剂过滤单元实现全自动顺序控制过程。使用后实现了催化剂过滤单元的全自动控制，代替了人工手动操作，可减少人工成本、提高设备利用率和生产效率，运行效果好。

CENTUM VP系统；催化剂过滤；控制流程；顺控应用

某企业己内酰胺装置主反应器的催化剂TS-1使用一定时间后会失效，需要定期将反应液送到催化剂过滤系统，滤除失效的催化剂。其DCS系统采用CENTUM VP系统，该系统除了能实现PID、前馈、串级、比值、分程等常见的控制功能外，同时还提供了顺序控制功能模块和批处理等特殊功能。顺序控制模块可以组成各种回路的顺序控制，如安全联锁控制顺序和过程监视顺序等。顺控模块和其他模块相结合，可以实现各种复杂的逻辑功能和控制［1］。

1　过滤单元顺序控制流程

催化剂过滤单元的控制顺序主要分为3个阶段：准备阶段，过滤阶段，排渣阶段。如图1所示。

图1　催化剂过滤单元顺序控制流程

1）准备阶段。通过压力控制调节，打开浆料槽氮气进口阀；开始搅拌，开启浆料槽搅拌器。

2）过滤阶段。打开过滤器进料阀、回流阀及过滤器回流调节阀，将过滤器充满，溢出液回流至浆料槽；随后，打开出料管上阀门及出料管阀后回流阀，调节过滤器回流阀阀位至65%，开始预敷；一定时间后，开始过滤；过滤结束时，停浆料输送泵，关闭过滤器回流阀及过滤器回流调节阀。

3）排渣阶段。打开氮气总阀，往过滤器中通入氮气，并打开出料管阀后的回流阀，将出料管中滤液压空，由于过滤器底部仍有余液未排完，因此通过过滤器出料副线阀把余液排尽，排尽后关闭过滤器出料副线阀；之后，继续对滤芯上滤饼用氮气正吹（防止脱附）以达到干燥的目的；计时一段时间后，打开过滤器出料副线阀，将干燥过程中吹下来的液体返回浆料槽；再经一段时间，打开过滤器底部滤渣排出阀，开始排渣；最后，关闭过滤器底部滤渣排出阀，停止排渣；关闭浆料槽氮气进口阀、出口阀。

此时全部过滤操作过程结束。

2　控制方案的选择

催化剂过滤单元的顺序控制是通过CENTUM VP系统的顺控表实现的。该顺控表包括条件区和执行区2个区域，并且执行的操作是通过组合条件指定的。这适合所有顺序控制的操作，例如并行操作，联锁操作和顺序操作。顺控表实现顺序控制是通过其他功能块过程I/O或软件I/O来实现的。顺控表分为2种，即顺控表（ST16）和扩展顺控表（ST16E）。

顺控表（ST16）可以处理64个I/O信号，32个条件。同时可以改变64个I/O信号和8个信号单元的输出信号的分布，因此，一个表不能创建8个输入和8个输出。扩展顺控表（ST16E）是顺控表（ST16）的扩展模块。它连接到顺控表（ST16）作为一个扩展顺控表形成一个顺控组。因为扩展顺控表（ST16E）是由顺控表（ST16）管理，所以它不能独立执行。

I/O连接是通过在条件规则设定区域写入输入信息数据，在执行规则设定区域写入输出信息数据。顺控表（ST16，ST16E）是用Y/N（yes/no）来描述输入信号与输出信号之间关系的。通过与其他功能块组成顺序连接关系，来控制过程监控和阶段步骤顺序［2］。

3　实施方法

顺序控制方案实施的步骤如下：

1）先将催化剂过滤单元的顺序控制整体分为三个部分进行组态：准备阶段的组态，过滤阶段的组态，排渣阶段的组态。

2）添加每一部分组态需要的功能块，如顺控表（ST16）、扩展顺控表（ST16E）、计时器（TM）、计数器（CTS）、计算块（CALCU）等。这些功能块，计时器（TM）用来提供预置时间功能，当经过一定的设定时间后，自动进行下一环节的运行过程，并提供周期性操作功能。计数器（CTS）用于计算某些操作执行的循环次数。计算块（CALCU）用于实现某些环节中的物料配比等计算功能［3］。

3）编写顺控表（ST16）和扩展顺控表（ST16E）程序，在条件规则设定区域写入条件信息、数据，在执行规则设定区域写入操作信息、数据，以及每一步相应的步号等。例如：

在顺控表的条件规则设定区域，定时器设定时间到的命令为：TM.BSTS.CTUP。计数器记满的命令为：CTS.BSTS.CTUP；

在顺控表的执行规则设定区域，启动定时器的命令为：TM.OP.START。启动计数器的命令为：CTS. ACT.ON［4］。

4）各部分组态结束后，在做一个初始化TC表，用以激活每个顺控表（ST16）和扩展顺控表（ST16E），并调试所有编写的程序能否依次自动执行下去，如果不能顺利执行，进行修改，直至程序能够从头至尾全自动执行结束。

4　结束语

通过横河CENTUM VP集散控制系统顺控功能块的应用，实现了催化剂过滤单元的全自动控制，更在人机操作界面上设计实现了催化剂过滤自动操作的切换、步骤指示、计时显示等，代替了人工手动操作，可减少人工成本，提高设备利用率和生产效率，实现了经济效益的更大化。且运行至今，现场应用效果良好，具有广泛的应用推广价值。

［1］李红娇.DCS系统下组态软件的设计与实现［D］.北京:北京交通大学，2010.

［2］刘勇.横河CS3000顺控表的解读［J］.中国科技博览，2013（36）:36.

［3］赵文增，郭忠生.CS3000顺控表的组态和应用［J］.自动化应用，2012（9）:12-15.

［4］班晓明，夏坚.利用DCS顺控表实现分子筛的自动切换［J］.石油化工自动化，2003（4）:64-66.

TQ056.2+2

B

10.3969/j.issn.1006-6829.2016.02.0012

2015-11-18

2016-01-25