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分程控制在 Experion PKS 系统中的实现

供稿:中国工控网 2016/3/7 12:54:31

3 人气:307

  • 关键词: 分程控制 PKS系统 组态
  • 摘要:分程控制系统中,一个调节器的输出带动两个或两个以上的调节阀工作。分程控制在石油化工生产中应用十分广泛。Honeywell Experion PKS 系统是Honeywell 的最新一代过程知识系统,它将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起。PKS系统中有各种功能块可以实现分程控制。

引言

  在简单控制系统中,一个调节器的输出只带动一个调节阀。而在分程控制系统中,一个调节器的输出去带动两个或两个以上的调节阀工作。每个调节阀仅在调节器输出的某段信号范围内动作。本文使用最新一代的过程自动化系统,Honeywell公司Experion PKS过程知识系统, 将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起,为决策者提供了嵌入式的决策支持和诊断技术,远高于集散控制系统的能力。并且通过其安全组件,使得系统的安全环境独立于主控系统,提高了系统的安全性和可靠性。

1分馏塔塔顶回流罐压力分程控制

  为维持预分馏塔的压力, 装置中采用如图1 所示的压力分程控制方案: 当压力低时,通过控制阀进气, 将压力较高的气体向回流罐垫压; 当压力高时, 通过另一控制阀排气, 从而维持压力稳定。通过实践证明, 这种控制方案的优点是: 塔压可以维持较高, 不受塔顶产品组成和冷凝温度的影响, 塔顶拔头产品可以全部冷凝成拔头油, 减少了轻组分的损失, 操作比较平稳。

图1分馏塔回流罐顶压力分程控制示意图

2分程控制在PKS系统中的实现

  分馏塔回流罐罐顶压力采用的是典型的分程控制方案。下面就此控制方案在PKS系统的实现做一简单介绍。

图2 分程控制在PKS的组态方框图

在此控制方案中,A阀为进气阀,气关阀(FO),B阀为排气阀,气开阀(FC)。调节阀开度与调节器输出的关系如图3所示:

           

图3 调节阀开度与调节器输出关系图

  PKS系统的组态是在ControlBuilder 中进行的。AI CHANNEL 为模拟量输入卡件,它负责接收来自现场变送器的4-20Ma 电流信号,现场变送器为PT101。DATAACQ数据块为数据采集块,它与模拟量输入卡件相连接,对输入的数据进行处理,包括量程的计算、报警的定义等。PIDA 为控制器PID模块,它是实现PID算法的运算块。FANOUT功能块是模拟量一输入多输出模块,多用于模拟量调节一个被调量分配到两侧调节回路等。在本组态框图中,它实现的就是将调节器的输出信号分配到两个GENLINA 中,作为GENLINA 的输入信号。GENLIN是线性功能块,利用了GENLINA(线性块),它只需组态人员输入线段的起始点坐标即可实现图3中的线性关系。组态中还利用了了AUTOMANA功能块,它的作用就是手自动切换。若在生产过程中调节阀出现了故障,我们只需将AUTOMANA的状态由AUTO变为MAN,便可对调节阀进行维修。AOCHANNEL 是模拟量输出卡件,它的作用是将控制器的信号输出送至现场的调节阀,以此对调节阀实现控制。

3总结

  作为HONEYWELL最新一代控制系统,PKS很好地继承了以往控制系统的优良特点并扩展了一些功能。由DCS为引领的过程控制以崭新的体系结构、技术面貌以及灵活多变的控制方式加以可优化的控制组态、快速平稳的数据处理,并随着软硬件技术的发展和应用,实现更加复杂控制要求。PKS系统组态功能强大、各种复杂控制方案实现简单。为工程技术人员的工程组态提供了很大方便。PKS易于工艺操作人员操作,这也很大程度地解决了复杂控制操作困难的问题,为装置的平稳运行做出了积极地贡献!

 


审核编辑(王静)
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