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  新华TiSNet-P600体系在XX石化聚丙烯安装的使用blr2211

一、 工程概述
  XX石化聚丙烯安装的设计能力为40000T/a,。以石油液化气分馏别离出的丙烯为质料。,接纳的是间歇式液相本体聚合法。次要装备为8台12立方米聚合釜和8台闪蒸釜等帮助装备构成的一套间歇式消费安装,每四小时每釜可投料出料一次,每釜可生产聚丙烯粉料3T阁下。因为间歇聚丙烯生产过程中化学反应间歇历程的特性相称庞大,因而具有严峻的非线性和时变特性。今朝在有很多间歇工业生产时,仍接纳手动或半自动操纵,尤其是在反响期内,历程掌握难度更大,这就要求掌握战略顺应各个时间段差别的特性。按照这个实际情况我们保举设置了新TiSNet-P600体系。
二、 新华TiSNet-P600体系的特性
  TiSNet-P600体系的新华控制器XCU、通讯网络、现场I/O、HMI站、电源多层面冗余构造,能够确保在枢纽掌握场合利用的可靠性。体系以其高可靠性的硬件设想、内嵌专业化的掌握算法、开放式的构造和冗余的以太网通信网络,组成一个面向全部生产过程的历程控制系统。更适用于中大型生产过程掌握的工程项目。
  TiSNet-P600体系运转OnXDC软件包,包罗HMI人机接口站人机界面可视化图形组态软件和图形组态编程软件。OnXDC具有壮大的图象天生、显现功用和便利、直观的组态方法。体系供给各类预定义的功能块,供给由用户可自定义新功能块的东西,功能块之间的连线与增加接纳拖放方法,“绘图及组态,所见即所得”,十分简朴、直观。
  图形组态编程软件具有丰硕的算法,契合IEC61131-3尺度的使用指令和掌握算法的多种编程方法。供给SAMA图形式的逻辑图,用户间接以软件存盘或打印存档。
  TiSNet-P600体系基于Web的网络操纵功用,能经由过程网页浏览器查询和挪用图象,阅读窗口显现及时信息和数据,实现文件和数据的长途传输。
  TiSNet-P600体系的假造仿真技术,可在PC机上完成掌握战略的组态与编程,并对掌握战略停止片面实在的仿真。
三、XX石化聚丙烯安装的工艺特性
  安装的主体是A、B、C、D 、E、F、G、H8个聚合釜,接纳间歇式液相本体法聚合工艺,以液相丙烯为质料,接纳CS-1型高效催化剂(Ticl4),以三乙基铝为活化剂,以氢气为聚合物分子量调节剂。液相丙烯经计量进入聚合釜,并将活化剂、催化剂和分子量调节剂按必然比例和次第参加聚合釜。各物料加完后,开端向聚合釜夹套通热水给釜内物料升温升压,这时候釜内温度及压力上升。当温度升至55℃以上、压力在2.4 MPa阁下时釜内开端反响,放出热量。因为反响放出的热量会加剧反响的停止,以是应实时截至加热,翻开轮回冷却水使釜内温度或压力按必然速率上升,当釜内温度升至73℃阁下、釜压升到3.55 阁下MPa阁下时停止恒温恒压反响历程。跟着反应时间的耽误,液相丙烯逐步削减,聚丙烯颗粒的浓度增长。最初,釜内液相丙烯根本消逝,釜内次要是聚丙烯固体颗粒和未反响的气相丙烯,即到达所谓“干锅”形态,釜压下降,此时以为反响完毕。此中,升温升压阶段约30 min,恒温恒压阶段为4.5 h阁下。

图一、工艺图1
四、 掌握战略
  分离工艺特性,该控制系统过程可分为3个阶段。升温升压阶段、过渡阶段、恒温恒压阶段。

图二、反响釜的掌握

  1.升温升压阶段。目标就是要在恰当的时间内,掌握热水阀的开度向夹套加水,使温度、压力根据较幻想的速度上升,上升太慢影响产量,太快则能够使前期反响过于剧烈,难以掌握。
  以是普通都接纳位式掌握的方法。按照实践特性,在这个阶段中,本体系分两个阶段来掌握,压力小于2 .0Mpa时,热水阀开100%,让釜充实升温升压,压力在2-2.4.时热水阀从100%逐步关至50%,2.4-2.85时连结全关。如许既收缩了升温工夫又使前期反响获得必然的减缓。
   2.过渡阶段
  过渡阶段是全部掌握的难点,掌握的目标就是要根据反响的强弱即压力的变革来掌握分程冷水阀及内冷掌握阀,使压力掌握在3.55Mpa阁下(由于压力和温度是线性干系)。在这个历程中假如掌握欠好,有可能超压,惹起高压收受接管,以至安全阀行动,反之则能够形成“僵釜”。同时还得考虑到因为质料惹起反响过弱的状况,以是在设想恍惚控制系统的同时,得思索选用得当的参数,使压力在3.5Mpa之前时压力能安稳的上升,也就是说,怎样克制恍惚掌握的稳态偏差,颠末探究,当压力在[3.3,3.5]时,在速度的[-0.1,0.1]区间中引入三角sinX函数,对恍惚体系的EC项停止改正,而在3.5-3.6Mpa时快速的掌握压力。根据上述要求模仿野生掌握的经历,设想出智能的二维恍惚控制器,输入变成釜内压力和釜压的变革率,输出变量为冷水阀的开度。恍惚掌握的使命为:在过渡历程的2.85~3.6 MPa阶段,用双输入单输出的恍惚掌握,代替身的手动操纵,实现快速安稳过渡。
   经由过程工艺纪律,能够获得恍惚IF-THEN划定规矩
   IF 压力太低,速度为zero,THEN 阀门不开
   IF 压力偏低,速度小, THEN 阀门小开。
   IF 压力稍低,速度中,THEN 阀门中开。
   IF 压力一般,速度大,THEN 阀门全开。
   …….
   (1)挑选形貌输入输出变量的词集
   经由过程阐发历史数据,取输入变量釜压PT的
   根本论域:[2.8,3.2,3.4.3.6]MPa
   4个参量别离暗示釜内压力太低,偏低、稍低和一般。取压力变革PEC的
   根本论域:[0,0.56,0.11,0.17]MPa/min
   4个参量别离暗示压力上升速率为zero,小,中,大。
   取冷水阀开度(掌握量)Y的
   根本论域:[0,33,66,100]
   各参量对应的阀门形态别离为全关,小开,中开,全开。
   (2)界说各恍惚变量的恍惚子集
   按照手动战略,从属函数接纳等腰三角形的情势。由从属函数曲线能够得出各恍惚变量在论域上的赋值表。
2.75 3.15 3.35 3.55
0 0 0 33 66
0.07 0 33 66 66
0.14 33 66 66 100
0.2 33 66 100 100

  经由过程上述论域,接纳OnXDC软件包中的恍惚掌握功能块,便能够构建一个掌握计划,究竟证实这类计划长短常有用的,它不单处理了压力超调的成绩,也处理了反响强弱的成绩。并收缩了反应时间。
  
  3.PID掌握
  操纵PID掌握稳态精度高的特性,在一般反响阶段,接纳PID掌握方法。在切入恒温恒压时,这时候反响能够还比力强,以是纯真PID掌握,在这个阶段其实不幻想。以是引入速度前馈。这也使得体系在较早切入恒温体系获得保障。从而使得体系能较快的向着设定的目标值接近。同时又能作出快速的呼应。到达更好的掌握精度。
  
  4.内冷体系的掌握
  内冷体系是为了保障体系超压的有力手腕,普通压力在3.45Mpa以后,次要是在压力快速上升时,而分程控制阀已全开时开启内冷阀。针对其特性,在设想体系时,当压力大于3.45且分程冷水阀开度大于75度时切主动。实时投入调理。
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图三、智能复合控制系统构造框图
四、掌握结果总结
  用以上掌握的办法,从开端加热到釜内压力上升到3.5±0.1MPa,所用工夫为25-30min阁下,最大超调量为±0.03 MPa。而手动掌握时,从开端加热到釜压平稳上升到3.55±0.1 MPa,普通需求40~60 min,在快速性上明显不如智能复合掌握计划。
  别的手动掌握时,在2.85~3.3 MPa这段范围内,掌握常常不实时,易惹起超调,特别是关于经历不丰硕的运转职员来讲更难。影响后续反响的安稳性,对产物的质量影响也比较大,收受接管的机率也大。
  接纳本体系,运转职员在主动投料完毕后,只要操纵启动升温按钮,法式会全程控制热水阀、冷水阀、内冷阀,无需手动干涉,直到出料。从前一个人操纵一个釜都忙不过来,接纳主动后,一个人能够很轻松操纵4个釜。

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