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| 反應(yīng)釜稱重的混合應(yīng)用 | 2020-01-19 |
| 反應(yīng)釜稱重是精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)過程中電子秤的重要環(huán)節(jié)。配料罐稱重系統(tǒng)由前、后兩個(gè)子配料罐稱重系統(tǒng)組成。預(yù)配料罐稱重系統(tǒng)在通用控制微機(jī)配料罐稱重系統(tǒng)的控制下，將甲醇、乙醇、丙醇等液體溶劑與燒堿、磺酸、泡騰堿等液體溶劑在配料反應(yīng)罐中混合，形成潤滑油。經(jīng)過老化和暫時(shí)貯存后，高壓泵將潤滑油打入甲醇反應(yīng)器，稱重模塊混合后形成潤滑油。預(yù)配料罐稱重系統(tǒng)主要完成主要材料的稱量、配料和各種配料。后配料罐稱重系統(tǒng)通過電子秤和輸送反應(yīng)罐稱重將前配料罐稱重系統(tǒng)所形成的潤滑油與泵的溶劑和非離子溶劑混合，然后將液體輸送到成品反應(yīng)罐稱重。配料罐稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后物料流量的測量。反應(yīng)釜稱重采用DCS集散控制方式，西門子S7-300plc組成數(shù)據(jù)采集控制配料罐稱重系統(tǒng)，模塊化設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。人機(jī)界面監(jiān)控軟件電子秤采用國內(nèi)工控領(lǐng)域的組態(tài)軟件“組態(tài)王”。具有開放性好、維護(hù)方便、電子秤二次開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。配料罐稱重系統(tǒng)所有過程控制數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可集中管理，實(shí)時(shí)記錄，隨時(shí)打印和查閱。 反應(yīng)釜稱重由計(jì)算機(jī)、稱重模塊柜及外圍設(shè)備（前配料秤、后配料秤、水平儀）組成。自動配料監(jiān)控配料罐稱重系統(tǒng)由兩臺電子秤計(jì)算機(jī)組成，作為整個(gè)配料罐稱重系統(tǒng)的人機(jī)界面。其中主站完成所有配料罐稱重系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄；從站以主站為基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)配料罐稱重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)置和過程監(jiān)控。主站直接與西門子S7-300plc計(jì)量罐稱重系統(tǒng)、前、后配料秤自動控制稱重儀表通信。前配料控制配料罐稱重系統(tǒng)采用現(xiàn)場密封接線盒，防塵防潮，保證信號傳輸可靠。前配料秤稱重儀表采用專用工業(yè)過程控制器，通過RS-485總線與中控室通信。防爆電子秤可由PLC獨(dú)立在線控制。稱重模塊用于檢測各閥門和卸料機(jī)的位置信號，具有非接觸、抗干擾、防塵防潮的特點(diǎn)。稱重模塊配料罐位置采用重錘式液位計(jì)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)位置檢測。電子秤后配料控制配料罐稱重系統(tǒng)主秤采用高精度配料皮帶秤，附料采用減量秤（失重秤），非離子泵、溶劑泵、流量檢測采用間接方式，即通過壓力變送器實(shí)時(shí)檢測管道壓力，由壓力變化判斷出料口、進(jìn)料口是否堵塞. 監(jiān)控計(jì)量罐稱重系統(tǒng)具有人機(jī)交互、通訊、顯示、存儲、打印等功能，以及數(shù)據(jù)、圖形顯示、狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)輸入、信息存儲等相關(guān)操作的功能屏。防爆電子秤配料罐稱重系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、工藝流程模擬顯示、防爆電子秤實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄及參考、配料罐稱重系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)置、工藝參數(shù)設(shè)置，電子地磅的設(shè)置、操作過程的事件報(bào)警、手動和自動控制切換。在監(jiān)控配料罐稱重系統(tǒng)中，現(xiàn)場控制稱重儀表實(shí)時(shí)顯示流量、負(fù)荷、累計(jì)值、溫度等。溫度指示通過現(xiàn)場溫度衡器送至中控室集中顯示，壓力指示和稱重儀表及電機(jī)的防爆電子秤電流通過現(xiàn)場衡器送至中控室集中顯示。變頻器設(shè)有與主控計(jì)算機(jī)通訊的自動開關(guān)。自動稱重控制單元主要由10個(gè)稱重配料儀表、PLC作為輔助控制配料罐稱重系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)人機(jī)界面顯示配料參數(shù)（公式）和實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄數(shù)據(jù)。在自動控制模式下，點(diǎn)擊前組態(tài)過程畫面中自動配料的“開始”按鈕或前組態(tài)控制柜的“開始”按鈕，稱重控制儀按設(shè)定的公式打開10臺秤的稱重閥。如果配料罐稱重系統(tǒng)檢測到某一刻度的比例閥未關(guān)閉，則會發(fā)出報(bào)警，配料罐稱重系統(tǒng)進(jìn)入暫停狀態(tài)。每臺電子秤根據(jù)稱重速度設(shè)定提前量。當(dāng)控制儀檢測到秤重達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電子秤減去提前量，控制秤關(guān)閉進(jìn)料閥。提前量可手動或自動校正，使控制稱重儀表控制各配料秤的配料精度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)值。自動配料是將已知的電子秤溶劑按一定順序放入混合反應(yīng)釜中，同時(shí)進(jìn)行混合加熱。該控制過程由溫度控制稱重儀表和PLC完成。溫控稱重儀表控制溫度上限，加熱由PLC控制完成。自動配料有兩種控制方式：固定順序和可編程。在固定順序模式下，各種溶劑的進(jìn)料順序是固定的，不能改變。在可編程模式下，可根據(jù)公式在人機(jī)界面上手動確定各種溶劑的排放順序。后配料控制是基于對溶劑秤流量的檢測?？刂浦鳈C(jī)通過RS-485通訊檢測溶劑秤流量，并根據(jù)比例給出溶劑泵和非離子泵的控制電流。電子秤PLC輸出4～20mA控制溶劑泵、非離子泵變頻器，使溶劑和非離子的出料苗隨溶劑秤的流量變化，溶劑泵和非離子泵配比控制為PID調(diào)節(jié)控制通過RS-485通信，將失重秤和輔助物料秤的流量收集到控制主機(jī)。根據(jù)電子秤主機(jī)的比例，計(jì)算出相應(yīng)的跟蹤流量并傳送給PLC。PLC提供4-20mA控制電流，控制失重秤和輔料秤的變頻器，使相應(yīng)的配料流量控制在的跟蹤流量范圍內(nèi)。預(yù)混料機(jī)、輸送帶式輸送機(jī)、分配帶式輸送機(jī)、傘式鼓風(fēng)機(jī)均設(shè)有就地?fù)跫绨粹o，通過遙控轉(zhuǎn)換與中控室相連。電子秤可通過唇型配電柜的啟停按鈕實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的啟?？刂?，也可通過人機(jī)界面后對工藝上的啟停按鈕進(jìn)行控制。啟停由PLC控制。自動稱重開始時(shí)，若卸料閥未關(guān)閉，稱重終端或配料罐稱重系統(tǒng)檢測不到卸料閥關(guān)閉信號，計(jì)量罐稱重系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲，暫停稱重儀表稱重過程，使運(yùn)行指示燈閃爍。報(bào)警時(shí)，不進(jìn)行自動放電。當(dāng)故障排除或電子秤報(bào)警原因不影響放電時(shí)，按復(fù)位按鈕，再按“放電”按鈕，繼續(xù)放電。自動出料開始時(shí)，反應(yīng)釜稱重首先檢查各溶劑開關(guān)是否到位。若開關(guān)不到位或開關(guān)不一致，報(bào)警電子秤配料罐稱重系統(tǒng)開始報(bào)警，不能自動放電。根據(jù)檢查，認(rèn)為材料可以卸下。按復(fù)位按鈕，再按“卸料”按鈕，物料即卸料。加藥反應(yīng)罐內(nèi)配制好的溶劑漿未排出，物料仍排至反應(yīng)罐時(shí)報(bào)警，并產(chǎn)生報(bào)警信號，防爆電子秤不能自動放電。檢查確認(rèn)物料可以卸料后，按復(fù)位按鈕，再按“卸料”按鈕開始自動卸料。稱重過程中，因緊急情況需要停止稱重。按下自鎖“稱重急停”按鈕，各秤進(jìn)料閥關(guān)閉，電子秤停止稱重。當(dāng)需要重新開始稱重時(shí)，打開“急停”按鈕，然后按“開始”按鈕重新開始稱重。自動排放時(shí)，按下“緊急停車”按鈕，配料罐稱重系統(tǒng)將關(guān)閉所有排出閥，停止排放、攪拌和輸送。充液機(jī)主站與從站的人機(jī)界面采用組態(tài)王組態(tài)軟件和VB開發(fā)的通信程序，由預(yù)匹配過程、后匹配過程、電子秤預(yù)匹配公式、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集等部分組成，歷史曲線和報(bào)警信息。配料罐稱重系統(tǒng)的主菜單由一系列按鈕組成。當(dāng)鼠標(biāo)停留在菜單按鈕上時(shí)，該按鈕將升起。單擊不同的按鈕可輸入不同的圖片。操作的功能畫面主要有兩類，一類是顯示操作畫面，即顯示數(shù)據(jù)（顯示方式為數(shù)字、曲線、歷史趨勢等）、電子秤供操作人員進(jìn)行操作的功能軟開關(guān)和軟按鈕等；另一類是工藝流程畫面，顯示設(shè)備的工藝布置、工藝流程及相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)前配料工藝流程界面可顯示前配料秤瞬時(shí)流量、防爆電子秤配方比例、配料狀態(tài)、料位、閥門關(guān)閉信號、反應(yīng)罐溫度、電機(jī)電流，實(shí)時(shí)等。界面上還有其他操作，如自動/手動控制按鈕、自動稱重單連續(xù)開關(guān)按鈕、物料按鈕、復(fù)位按鈕等。后處理流程的界面可以實(shí)時(shí)顯示溶劑規(guī)模、輔助物料秤和分離秤的流量、累計(jì)值和重量，以及溶劑秤、預(yù)混合器電流、卸料狀態(tài)、非離子瞬時(shí)流量、溶劑瞬時(shí)流量等負(fù)荷。電子秤界面上的按鍵控制操作，如失重秤的操作和停止、變頻調(diào)速、手動和自動轉(zhuǎn)換以及幾種物料比例的設(shè)定。反應(yīng)釜稱重的參數(shù)設(shè)置界面顯示前配料秤的瞬時(shí)重量、物料的料位、前配料秤的使用狀態(tài)以及各種物料的配料順序。預(yù)配料公式界面用于管理預(yù)配料公式。您可以選擇任何已設(shè)置的公式、修改準(zhǔn)備好的公式或創(chuàng)建新公式。電子秤報(bào)表界面可以完成成型車間的配料過程生產(chǎn)記錄，包括每班的預(yù)配置報(bào)表和后配置報(bào)表。配置前報(bào)告記錄每個(gè)料秤的重量、時(shí)間和反應(yīng)罐號，配置后報(bào)告記錄每班生產(chǎn)的和次品數(shù)量，每天生產(chǎn)的和次品總量，可以查看每天三班的情況任何時(shí)候都可以通過時(shí)間框。從歷史曲線界面，電子秤可以看到前配料秤的瞬時(shí)重量。報(bào)警界面可顯示閥門關(guān)閉、下料超時(shí)、出料超時(shí)等報(bào)警信號。 掃球線配料罐稱重系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：。 ◊反應(yīng)釜顯示功能：控制畫面能實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)。 操作功能：操作員可通過控制屏幕操作配料罐稱重系統(tǒng)。 ◊反應(yīng)釜報(bào)警功能：當(dāng)配料罐稱重系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí)，可彈出報(bào)警信息，確認(rèn)后清除報(bào)警；配料罐稱重系統(tǒng)具有報(bào)警信息查詢功能，方便歷史報(bào)警信息的查詢。 ◊配料罐稱重系統(tǒng)信息查詢：查詢一定時(shí)間范圍內(nèi)配料罐稱重系統(tǒng)人員的登錄和使用情況。 ◊反應(yīng)釜異常狀態(tài)控制功能：當(dāng)報(bào)警信息未清除或現(xiàn)場硬件故障時(shí)，不能進(jìn)行其它操作。當(dāng)所有狀態(tài)恢復(fù)正常時(shí)，程序可以向下執(zhí)行。 ◊反應(yīng)釜聯(lián)鎖控制功能：必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行配料罐稱重系統(tǒng)操作，錯(cuò)誤的操作步驟會因聯(lián)鎖功能的保護(hù)而被禁止. SMB工廠配料罐稱重系統(tǒng)。SMB是通過質(zhì)量流量計(jì)將溶劑中的各成分油從不同支路泵到主管道，然后輸送到的反應(yīng)罐稱重進(jìn)行加熱和混合。這就要求SMB裝置的配料罐稱重系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：。 ◊公式計(jì)算；。 ◊質(zhì)量控制；。 ◊調(diào)節(jié)過程監(jiān)控。 球掃線配料罐稱重系統(tǒng)的開發(fā)。 開發(fā)目標(biāo)和目的。 球掃線配料罐稱重系統(tǒng)的開發(fā)對象包括。 ◊反應(yīng)釜基礎(chǔ)油庫的油泵和1個(gè)加油站；。 O兩個(gè)中間球站和一個(gè)特殊油庫接收站。 掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)掃球線將基地油庫任意罐內(nèi)的基礎(chǔ)油輸送到專用油庫任意罐內(nèi)。 方案設(shè)計(jì)。 反應(yīng)釜掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是基于進(jìn)口掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的工作原理?？紤]到配料罐稱重系統(tǒng)控制形式的發(fā)展、穩(wěn)定性、冗余度等因素，采用總線控制方法。 掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法為：。 反應(yīng)釜定義每個(gè)球站的結(jié)構(gòu)和控制點(diǎn)。以加油站為例，其電氣原理及控制點(diǎn)如圖1所示。 ◊反應(yīng)釜根據(jù)工藝要求，繪制掃球線配料罐稱重系統(tǒng)邏輯控制圖。 ◊根據(jù)邏輯控制圖，繪制掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的具體順序控制圖。 反應(yīng)釜◊列出掃球配料罐稱重系統(tǒng)的輸入/輸出表（I/O列表）。以加油站為例。I/O列表見表1。 ◊繪制執(zhí)行器-傳感器接口（AS-I）總線控制接線圖（圖2）。現(xiàn)場所有信號均接入AS-I總線模塊‘。AS-I主機(jī)串聯(lián)各通信模塊后，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器將AS-I總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為PROFIBUS-DP協(xié)議，并與DCS進(jìn)行通信。每個(gè)AS-I主機(jī)所需的通信距離為100m，當(dāng)距離超過100m時(shí)，需要一個(gè)中繼器來保證通信的穩(wěn)定性。 反應(yīng)釜根據(jù)設(shè)備的控制特點(diǎn)和要求，采用DCS軟件編寫掃球配料罐稱重系統(tǒng)的控制程序。 掃球線配料罐稱重系統(tǒng)的調(diào)試與應(yīng)用。 反應(yīng)釜在球掃線配料罐稱重系統(tǒng)調(diào)試過程中，配料罐稱重系統(tǒng)各卡件工作正常；閥門、擋球器動作正常、靈敏，信號顯示準(zhǔn)確；配料罐稱重系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定. 中小型企業(yè)配料罐稱重系統(tǒng)的開發(fā)。 方案設(shè)計(jì)。 總體配置方案。 反應(yīng)釜SMB裝置的DCS配料罐稱重系統(tǒng)采用兩層網(wǎng)絡(luò)，即配料罐稱重系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（snet）和控制網(wǎng)絡(luò)（CNET），采用雙冗余技術(shù)，“%，其中CNET與各種I/O模塊和智能設(shè)備之間由教授的舊的us dp PROFIBUS連接。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖6SMB裝置的DCS配料罐稱重系統(tǒng)。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)配置。 SMB裝置的DCS配料罐稱重系統(tǒng)配置見表2。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)。 反應(yīng)釜為保證SMB裝置DCS配料罐稱重系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，采用以下冗余結(jié)構(gòu)：。 ◊網(wǎng)絡(luò)冗余；。 ◊控制器冗余；。 ◊電源模塊冗余；。 ◊I/O模塊冗余；。 ◊通信冗余。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)硬件配置及硬件配置。 SMB裝置DCS配料罐稱重系統(tǒng)硬件配置包括：CCR硬件清單、現(xiàn)場控制站清單、總線模塊通信設(shè)置、軟件及平臺。 SMB裝置DCS配料罐稱重系統(tǒng)硬件配置包括控制站配置和I/O模塊配置。其中： ◊控制站配置：根據(jù)配料罐稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，確保主控模型與實(shí)際主控卡模型一致；。 ◊I/O模塊配置：根據(jù)每個(gè)I/O模塊在現(xiàn)場機(jī)柜中的位置，分配每個(gè)模塊的地址和冗余信息，最后導(dǎo)入實(shí)際的現(xiàn)場物理點(diǎn)參數(shù)。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)程序開發(fā)。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)的程序開發(fā)包括兩部分。 ◊程序組織單元開發(fā)：在整個(gè)DCS配料罐稱重系統(tǒng)的控制邏輯開發(fā)中，相應(yīng)的程序組織單元（POU）主要以功能塊、子程序和功能代碼的形式開發(fā)。 ◊功能塊開發(fā)：開發(fā)球站功能塊、SMB功能塊、信號反饋報(bào)警功能塊。利用結(jié)構(gòu)化文本（st語言）和梯形圖（LD語言）開發(fā)相應(yīng)的子程序。在基礎(chǔ)油罐定義表、產(chǎn)品油罐定義表、配方任務(wù)表的設(shè)計(jì)中，以代碼功能編輯的形式開發(fā)了相應(yīng)的代碼功能。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)圖形配置。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)圖形組態(tài)列表見圖7OSMB控制畫面及配料罐稱重系統(tǒng)總貌分別見圖8、圖9. DCS配料罐稱重系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成設(shè)計(jì)。 基于DSC平臺，實(shí)現(xiàn)了SMB配料罐稱重系統(tǒng)、Rosemount HTG液位配料罐稱重系統(tǒng)、罐區(qū)部分油罐儀表配料罐稱重系統(tǒng)、e+H液位配料罐稱重系統(tǒng)、罐區(qū)部分油罐儀表配料罐稱重系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成，采用基礎(chǔ)油澆注配料罐稱重系統(tǒng)和掃球配料罐稱重系統(tǒng)。 DCS配料罐稱重系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行。 | |
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