西门子DCS控制系统AO卡件在线更换

廖列成

摘要：本文主要通过实际案例介绍了如何实现西门子DCS控制系统AO卡件的在线更换，为在线更换冗余卡件提供参考。

关键词：冗余；卡位；控制

宁波镇海炼化林德气体有限公司3#空分制氧能力为80000Nm3/h，为镇海炼化新建煤焦制氢以及蜡油催化裂化项目配套装置，2018 年11月底投产，采用德国林德公司空分技术。装置采用分子筛吸附、空气膨胀制冷技术，即原料空气由离心式压缩机压缩，在直接接触式空气冷却塔内除去空气中的机械杂质和灰尘等，并被冷冻水冷却。分子筛吸附器除去空气中的碳氢化合物、水份，空气膨胀提供冷量，先进的双塔精馏系统分离空气组分，并采用了液体膨胀机和氮气膨胀机等节能设备；采用了增效塔，用于降低上塔精馏系统中氩含量，提高氧产品收率；同时提取粗氦氖气，提高了整体装置的经济性。

装置DCS系统选用西门子PCS7进行过程控制和检测，I/O柜集中放置在现场机柜室，实现集中操作，空分装置与后备系统设置单獨的冗余控制器，空分装置各单元的安全联锁保护和压缩机组的控制联锁保护设置单独的控制器，参与联锁的信号采用故障安全型F型卡件。其中控制和联锁信号采用冗余卡件，显示信号不冗余。

西门子PCS7系统备用通道如果未接上电阻会产生报警，为了避免不必要的报警干扰，我们对备用通道加上相应的电阻，2019年2月28日机柜间内备用通道加电阻时发现CS02柜内的AO13卡件报警，出现红灯报警，卡件报警画面见图一：

该卡件是冗余卡件，一共8个通道用了7个，只有一个备用，RACK21路整块AO13卡件在报警，RACK22路的AO13卡件没有报警，现需检查处理。该卡件上的阀门涉及到分子筛系统、蒸汽再生加热器和内压缩氮泵的7个阀门，需要检查卡件与底板的连接电缆、检查端子板和卡件是否故障或接触不良。卡件上仪表位号如下：1、KV2645（FC）分子筛吸附器A均压阀2、KV2625（FC故障关）分子筛吸附器A卸压阀3、KV2646（FC故障关）分子筛吸附器B卸压阀4、TV2631（FC故障关）分子筛再生气蒸汽加热器冷凝水去用户阀5、PV2610（FC故障关）分子筛再生污氮气放空阀6、HV2626（FC故障关）分子筛再生气起动旁通阀7、HV3569B.1（FC故障关）液氮内压缩泵P3569B入口阀。目前阀门运行正常，但是单卡运行，如果该运行单卡再出现故障，阀门会回到故障状态，则会严重影响装置的运行，为了保证装置可靠运行，我们决定对该报警进行在线处理。

为了确保万无一失，要求装置尽量平稳操作，跟工艺沟通在分子筛冷吹时作业对生产影响最小，同时需要对阀门采取卡位措施，确保作业过程不会对装置生产造成波动，其中PV2610（FC）、HV2626（FC）有操作手轮，可以通过手轮人工固定阀门开度；KV2645和2646只需卡位一个，固定在关位置；KV2625（FC）需卡位，也是固定在关位置；TV2631（FC）和HV3569B.1（FC）工艺确认无需卡位。准备好备件AO卡件（332-8TF01-0AB0）1块，底板（MTA 8AO&8AOH）1块，防静电腕带和万用表、螺丝刀等常用工器具。

对完成上述阀门的卡位工作后，等待分子筛的冷吹时间一启动，我们就按事先准备好的作业方案按部就班进行作业，首先对报警的AO卡件进行插拔试验，发现卡件上的报警灯还在，按作业步骤二更换上新的卡件，报警灯信号消除。经过一小时的观察，卡件运行正常，取消对阀门的卡位，卡件故障处理结束。

经过充分的准备工作，再通过对阀门进行卡位，确保阀门不会误动作，顺利实现AO卡件的在线更换，为以后在线更换卡件提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]扩建项目配套空分可行性研究报告 03

（作者单位：宁波镇海炼化林德气体有限公司）