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關(guān)鍵詞：
分程控制
PKS系統(tǒng)
組態(tài)
- 摘要：分程控制系統(tǒng)中，一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥工作。分程控制在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。Honeywell Experion PKS 系統(tǒng)是Honeywell 的最新一代過程知識(shí)系統(tǒng)，它將人員與過程控制、經(jīng)營和資產(chǎn)管理融合在一起。PKS系統(tǒng)中有各種功能塊可以實(shí)現(xiàn)分程控制。
引言
在簡單控制系統(tǒng)中，一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出只帶動(dòng)一個(gè)調(diào)節(jié)閥。而在分程控制系統(tǒng)中，一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出去帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥工作。每個(gè)調(diào)節(jié)閥僅在調(diào)節(jié)器輸出的某段信號(hào)范圍內(nèi)動(dòng)作。本文使用最新一代的過程自動(dòng)化系統(tǒng)，Honeywell公司Experion PKS過程知識(shí)系統(tǒng)， 將人員與過程控制、經(jīng)營和資產(chǎn)管理融合在一起，為決策者提供了嵌入式的決策支持和診斷技術(shù)，遠(yuǎn)高于集散控制系統(tǒng)的能力。并且通過其安全組件，使得系統(tǒng)的安全環(huán)境獨(dú)立于主控系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
1分餾塔塔頂回流罐壓力分程控制
為維持預(yù)分餾塔的壓力, 裝置中采用如圖1 所示的壓力分程控制方案: 當(dāng)壓力低時(shí),通過控制閥進(jìn)氣, 將壓力較高的氣體向回流罐墊壓; 當(dāng)壓力高時(shí), 通過另一控制閥排氣, 從而維持壓力穩(wěn)定。通過實(shí)踐證明, 這種控制方案的優(yōu)點(diǎn)是: 塔壓可以維持較高, 不受塔頂產(chǎn)品組成和冷凝溫度的影響, 塔頂拔頭產(chǎn)品可以全部冷凝成拔頭油, 減少了輕組分的損失, 操作比較平穩(wěn)。
圖1分餾塔回流罐頂壓力分程控制示意圖
2分程控制在PKS系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)
分餾塔回流罐罐頂壓力采用的是典型的分程控制方案。下面就此控制方案在PKS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做一簡單介紹。
圖2 分程控制在PKS的組態(tài)方框圖
在此控制方案中，A閥為進(jìn)氣閥，氣關(guān)閥（FO），B閥為排氣閥，氣開閥（FC）。調(diào)節(jié)閥開度與調(diào)節(jié)器輸出的關(guān)系如圖3所示：
圖3 調(diào)節(jié)閥開度與調(diào)節(jié)器輸出關(guān)系圖
PKS系統(tǒng)的組態(tài)是在ControlBuilder 中進(jìn)行的。AI CHANNEL 為模擬量輸入卡件，它負(fù)責(zé)接收來自現(xiàn)場變送器的4-20Ma 電流信號(hào)，現(xiàn)場變送器為PT101。DATAACQ數(shù)據(jù)塊為數(shù)據(jù)采集塊，它與模擬量輸入卡件相連接，對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括量程的計(jì)算、報(bào)警的定義等。PIDA 為控制器PID模塊，它是實(shí)現(xiàn)PID算法的運(yùn)算塊。FANOUT功能塊是模擬量一輸入多輸出模塊，多用于模擬量調(diào)節(jié)一個(gè)被調(diào)量分配到兩側(cè)調(diào)節(jié)回路等。在本組態(tài)框圖中，它實(shí)現(xiàn)的就是將調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)分配到兩個(gè)GENLINA 中，作為GENLINA 的輸入信號(hào)。GENLIN是線性功能塊，利用了GENLINA（線性塊），它只需組態(tài)人員輸入線段的起始點(diǎn)坐標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)圖3中的線性關(guān)系。組態(tài)中還利用了了AUTOMANA功能塊，它的作用就是手自動(dòng)切換。若在生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)了故障，我們只需將AUTOMANA的狀態(tài)由AUTO變?yōu)镸AN,便可對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行維修。AOCHANNEL 是模擬量輸出卡件，它的作用是將控制器的信號(hào)輸出送至現(xiàn)場的調(diào)節(jié)閥，以此對(duì)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)控制。
3總結(jié)
作為HONEYWELL最新一代控制系統(tǒng)，PKS很好地繼承了以往控制系統(tǒng)的優(yōu)良特點(diǎn)并擴(kuò)展了一些功能。由DCS為引領(lǐng)的過程控制以嶄新的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)面貌以及靈活多變的控制方式加以可優(yōu)化的控制組態(tài)、快速平穩(wěn)的數(shù)據(jù)處理，并隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜控制要求。PKS系統(tǒng)組態(tài)功能強(qiáng)大、各種復(fù)雜控制方案實(shí)現(xiàn)簡單。為工程技術(shù)人員的工程組態(tài)提供了很大方便。PKS易于工藝操作人員操作，這也很大程度地解決了復(fù)雜控制操作困難的問題，為裝置的平穩(wěn)運(yùn)行做出了積極地貢獻(xiàn)！
