二套30万吨/年聚丙烯造粒机长周期运行仪表设备优化改造

黄岐君　苏琦

摘 要 二套30万吨/年聚丙烯造粒机由于下料系统存在漏洞，出现下料程序失灵，无法对下料量进行控制，最终会导致机组停机。经过对出现问题的控制系统程序进行软件优化改造，实现了机组的长周期运行，保证了装置平稳生产。

关键词 造粒机 长周期 下料系统 程序优化

一、引言

二套30万吨/年造粒机是整套聚丙烯装置的成品产出核心部分，能否长周期运行直接关系到聚丙烯产品的产量及质量。同时，如果机组停机时间过长，也会间接导致聚合部分停工，给公司带来巨大的经济损失。因此，在2016年装置大检修期間，对机组的关键仪表设备及控制系统进行了升级改造，确保装置的长周期运行。

二、概述

为保证二套30万吨/年造粒机长周期运行，利用2016年装置大检修期间对下料控制系统程序进行优化改造。对改动后的下料系统进行反复功能测试，效果明显，彻底解决了下料系统在输入下料比率数值过快情况下程序进入死循环的技术难题。

三、优化改造内容

（一）下料系统控制方案说明

如图1所示，2W810为主计量秤，用来测量聚丙烯粉料的下料速度。2SF810A/B为两个变频螺杆输送机，在2W810的上游，通过检测接收到的4-20mA模拟量信号的大小来控制电机转速的快慢，从而实现控制下料速度。对2W810下料速度进行设定，这个设定值通过PCS7控制系统与申克秤控制器之间的通讯送到申克控制器，在申克控制器CPU中进行运算，计算出这个设定值对应的2SF810A/B的整体转速SSY8022。这个转速信号由申克控制器通过硬线连接到PCS控制系统的模拟量输入单元，在PCS7控制系统中进行逻辑运算。最后，通过控制系统计算出的2SF810A/B转速模拟量输出信号，来控制变频螺杆输送电机的转速，进而实现对整体下料量的控制。

（二）下料系统程序优化前存在问题

工艺操作人员在切换料仓的过程中，由于在操作界面上输入的两个螺杆输送机使用率时速度太快，造成控制系统逻辑运算功能进入死循环，无法再次输入2SF810A/B的使用率，不能进行料仓的相互切换，最终导致机组停机，装置停工。

（三）下料系统程序问题分析

在分析问题之前，首先对下料系统的逻辑组态画面进行分析，通过申克控制系统的计算，输出一个模拟量控制信号（2SF810A/B的总转速设定值）到PCS7控制系统。在组态画面中，这个模拟量控制信号SSI8022首先进入一个模拟量输入模块SF810A/B的“VALUE”引脚，量程为0-100，通过引脚“V”输出到下一模块。两个模块SF810A F和SF810B F分别是两个螺杆输送机使用率的设定值模块，通过他们与上位机画面WinCC的链接，来实现对两个螺杆输送机使用率的手动设定。其中，引脚“U_HL”和“U_LL”分别是允许输入使用率的上、下限，引脚“V”为模块的输出。

（四）下料系统程序问题解决方法

通过对聚丙烯粉料下料系统逻辑功能的分析，了解到两个螺杆输送机的使用率计算是分别以各个使用率的设定值为基准的。那么，我们可以改变这个基准，即由用两个使用率来计算变成用一个使用率来计算。这样，无论输入使用率的速度有多快，通过逻辑计算的最终结果都能满足它们之和为100%，系统便不会出现死循环。

（五）下料系统程序优化效果

通过对聚丙烯粉料下料系统逻辑功能组态及流程图画面的优化改造，实现了由两个螺杆输送机的比率为基准变成由一个螺杆输送机的比率为基准，使功能块的计算由死循环恢复正常，保证整个进料系统可以实现长周期平稳运行。

四、结语

二套30万吨/年聚丙烯造粒机由于控制程序复杂、连锁点繁多，在正常的生产运行中出现误停机的概率很大。为了使机组能够长周期平稳运行，必须在每次停机时善于发现问题、分析问题，最终制定出能够解决问题的合理方案并实现。只有这样，整套机组才能越运越良好，真正实现长周期平稳运行。

（作者单位为大庆炼化公司）

参考文献

[1] 何衍庆，俞金寿.集散控制系统原理及应用[M].化学工业出版社，2002.

[2] 陆德民.石油化工自动控制设计手册[M].化学工业出版社，2000.

[3] 王长力，罗安.集散型控制系统选型与应用[M].清华大学出版社，1996.