浅谈全密度PDS系统的控制

2019-09-10杨月姜炳义

环球市场 2019年18期

杨月姜炳义

摘要：PDS简称产品出料系统，是全密度聚乙烯的关键系统，本文通过某石化全密度PDS系统的介绍，指出了PDS在全密度装置的重要性，此外对PDS的系统设计，控制方式进行了说明，最后对如何更好地维护PDS提出建议。

关键词：全密度聚乙烯;PDS;Profibus-DP

全密度聚乙烯PDS系统功能是将树脂从反应器分批送出，送入产品脱气仓，某石化全密度聚乙烯的反应器配备了两套产品出料系统，两套系统同时运行才能满足全密度聚乙烯的生产能力要求，所以PDS稳定运行关系到生产装置的长周期运行。

一、控制系统的组成

全密度PDS引进的是美国UNIVATION公司的UNIPOL PE技术，根据工艺包要求控制系统必须有TLJV安全认证，采用了SIMATICS74OOFH故障安全控制系统。一旦工艺安全联锁条件具备，S7就立即进入安全工作状态，从而保证操作人员、设备、环境和生产过程处于安全状态。（见图1）

（一）控制器冗余

S7-400FB由2套互为热备的中央控制器组成，内部预装有冗余软件，并通过两个通讯接口实现相互连接。在系统正常的运行中，当某个中央控制器出现故障时，另一个中央控制器能自动运行所有的工作，保证了系统继续正常运行。而且控制器和卡件实现了交叉冗余。

（二）电源冗余

通过冗余的CPU上配置的冗余电源完成系统供电，当其中某一台电源发生故障时，不必停机就可更换已坏的电源.现场供电采用西门子SITOP直流电源采用冗余设计原则。直流电源允许并联使用，将所有配置的直流电源并联后再通过ET200M分布式I/O模件向现场供电。在系统运行过程中，当其中某一台直流电源发生故障时，并联的直流电源能保证足够的功率输出，而且不必停机就可更换已坏的直流电源。

（三）卡件冗余

整个系统由323个点组成，27个A1点，13个AO点，126个DI点，157个DO组成，只有112个DO是送控制盘指示灯用的点是非冗余卡，其它都采用冗余卡。

（四）网络冗余

PROF1BUS现场总线作为S7-400FH的现场通讯网络，采用双介质冗余。保证控制站能够可靠的访问现场设备。

二、现场设备和仪表的组成

1.每套PDS配备了两个容器（PC产品罐和PBT产品吹出罐），容器压力监测设施。

2.有32台阀门，由于阀门动作频繁，又是顺序控制，有任何一台故障都将影响系统的运行，根据对全密度装置PDS阀门的调研，采用的是Flowsever的开关阀。每套有13个自动阀，2个共用的自动阀，两个手阀。

三、控制方式

PDS控制方式有手动控制和自动控制，在自动控制时又分交联自动模式和非交联自动模式，在操作台上有一个控制盘和二个操作站。每个自动阀在控制盘上有位置指示灯，并增加控制逻辑设计了“闪光灯”，这样，在逻辑发出阀门移动指令时，限位开关指示灯持续闪烁，直到限位开关确认阀门到位，然后指示灯保持点亮。这项功能在排除阀门故障时十分有用。如果阀位指示灯不闪;那么说明逻辑阻止阀门打开。如果阀位指示灯闪烁不停;那么可能有机械故障或限位开关功能异常。

（一）手动开关

手动开关用于选择操作模式、干涉循环、操作阀门、保护系统避免误操作等。

（二）PDS定开关（HS-4101/6-1Q）

HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）是分别位于各PBT地面附近的现场双位开关。开关切到“AUTO”位置，PDS逻辑可在“自动模式”或“手動模式”下运行。正常情况下应当在“AUTO”位置。维修情况下该开关应当在“OFF”锁定位置。如果在循环进行中将该开关切到“OFF”位置，循环会立即停止，届时所有阀门都将进入故障安全保护位置。当HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）被切到“OFF”位时，控制室内的指示灯XL-4101-1Q（XL-4106-1Q）将会点亮。

（三）PDS操作开关（HS-4101/6-1S）

HS-4101-1S（FIS-4106-1S）采用三位手动开关，其功能是启动PDS。“START”位置是一个瞬时信号，在使用手动开关操作时，它将弹回到中立“AUTO”位置。如果HS-4101-1Q在“AUTO”位;PBT压力低于PA211-4103-1;PC压力高于PA2L-4101-2，那么“START”信号将锁定。

（四）PDS模式选择开关（HS-4101/6-1T）

HS-4101-1T采用三位手动开关，其功能是选择PDS的操作模式。

（五）手动控制

在任何PDS投入使用前必须人工对系统进行合理的氮气吹扫和测漏，对PC罐和PBT罐中的压力进行调试正常后才投自动，手动控制是在手动模式下由操作工使用控制盘上各个阀门的控制开关进行控制出料。

（六）单PDS自动控制

PDS逻辑将允许PDS在单系统模式下操作，这样操作的效率虽然不如“交联交替序列”模式，但应付只一个PDS可操作的情况却十分有用，如阀门限位开关故障、阀门故障时，我门需要对一套PDS进行检修，另一套继续出料满足生产需要。

（七）双出料系统的自动控制联锁

1.准备出料。

2.树脂出料去PC。

3.树脂的罐际传送。

4.PBT间的气体输送。

5.从产品吹出罐输出树脂。