和利时公司DCS系统在焦化行业应用

• 关键词：电机,流量计,工控,变送器

一、控制对象
　　煤炭是我国最主要的能源。除燃烧提供热量外，还可经综合加工利用，提供多种化工产品。实现炼焦及化学产品回收的自动化，对我国煤炭资源的综合利用有着重要的作用。随着环保意识的日益加强，以及环保标准的提高，焦化行业过程控制系统采用DCS已成为当前的趋势。
　　焦化厂一般由备煤车间、炼焦车间、回收（化产）车间及公用工程部分组成。备煤车间主要是设备的启、停控制，DCS 实现其逻辑联锁。炼焦车间、煤气回收车间及及公用工程部分采用DCS来实现其控制。

二、配置方案
　　整个DCS系统由四台操作员站、一台工程师站、一个网关站、两个控制站、两个扩展柜组成。完成对焦化、筛焦、备煤和煤气柜装置的控制与监测；以及冷鼓、脱硫、制冷和给水、循环水、空压站、油库等公共部分控制与监测。四台操作员站分别完成对各个界区的监控，工程师站负责整个系统的软件维护，网关站负责将数据送到公司管理网上。
　　采用远程I/O 方式：距离控制室较近的信号电缆线直接敷设至中心控制室；距控制室较远的部分采用了现场控制站或远程I/O。

四.控制方案综述
　　本装置自动控制的重点在于焦炉集气管压力的控制，其他如主煤气流量、分烟道压力、鼓冷工段鼓风机吸入压力、初冷器后煤气温度、上段冷凝液槽液位、电捕焦器绝缘箱压力等的控制多为单回路或串级控制，所以以下以焦炉集气管压力的控制为例对控制方案作简单的介绍。

　　在焦化生产中，焦炉集气管压力的控制是一个至关重要的参数，它的稳定与否直接关系到煤气的产量和质量，影响它的因素比较多。

针对以上原因，采取以下措施：
    a.回路调整参数时，将一台集气管压力调节回路参数调的灵敏一些，另一台调得迟钝一些避免相互之间产生耦合振荡。
    b.将交换机换向信号引入作为前馈信号，达到超前调节的目的。

　　和利时公司利用自己在自动控制理论算法上的强大优势，采用一种基于遗传算法和模糊神经网络的智能算法，并将此算法嵌入在和利时公司的MACS系统中，将DCS系统的硬件高可靠性、软件灵活性与现代智能控制相结合，在分析控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新，在控制上保证了集气管压力稳定在工艺要求范围内。

五.主要功能
    监控画面功能：
    在管理网中能实时看到全厂生产信息总览、生产现场监控信息等（根据生产需要组态），
    关键参数（压力、温度、流量等）的随时间的变化趋势，
    可以根据需要灵活组织查询功能，
    可以根据领导的需要灵活查询出结果报表，
    主要的生产报表功能，
    以上的监控画面、报表、趋势等能通过web浏览相关历史数据保存。

六.控制效果
    自从采用和利时公司MACS Smartpro系统在山西中阳钢厂焦化DCS控制系统投运以来，取得了令人满意的效果：
    1.整个生产过程的自动控制投运率达90%以上，大大降低了操作人员的劳动强度，改善了工作环境；
    2.系统维护方便简单，降低了维护强度，而且由于该系统的I/O卡件的通用性，使得系统的备品备件费用很低，降低了维护成本；
    3.系统提供了通讯接口，通过专线与远程网关计算机连接，并入全厂管理网，实现实时管理、统一调度，为实现全厂生产过程的优化提供了良好的条件。

七、应用
    几年来，北京和利时公司在焦化行业DCS的应用方面积累了较为成熟的经验，相继在山西阳光焦化、山西金晖煤焦化、山西大土河焦化、山西临钢焦化、山西中阳钢厂焦化、兖州焦化、南钢焦化、安阳市宝硕焦化、华宝焦化、亚鑫焦化、太原市梗阳焦化、山西孝义金晖焦化等企业成功地将我公司DCS产品MACS系统用于生产过程控制。
    山西中阳钢厂焦化装置为60万吨/年焦化装置，整套装置分为焦化、冷鼓和公共部分，四套装置联合布置，统一管理，分散控制，联合操作，从管理上保证全厂安全稳定、优化长效。其DCS控制系统采用北京和利时公司MACS 系统，完成对上述各装置的检测及控制，该系统运行稳定、可靠，为该公司主体生产装置的安全、稳定和长周期运转提供了可靠的保障。

八、经济效益和社会效益
    该方案行之有效，又能节省大量投资。满足了生产需要，形成了一套经济适用的系统配置方案。使各岗位操作人员既能了解整个生产情况，又保证了各个生产装置之间的独立性和安全性。