石化廠加熱爐溫度控制系統(tǒng)設計

1、項目五,組別： 第一組 成員: 段愛平 劉忠秀 董婷 楊秀秀,石化

2、廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)設計,目錄,任務一、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)總體任務方案設計 任務二、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)JX-300X 系統(tǒng)硬件設計 任務三、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)JX-300X系統(tǒng)軟件組態(tài) 任務四、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)調試、運行,一、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)總體任務 方案設計,簡介 生產與生活的自動化是人類長久以來所夢寐以求的目標，工業(yè)鍋爐過程控制包

3、括鍋爐水溫控制、爐內氣體壓力控制，燃燒子系統(tǒng)控制，本項目采用的是PID控制算法，使用JX-300 DCS完成對鍋爐內溫度的控制。溫度控制采用經典的PID控制，采集出口蒸汽溫度后，與系統(tǒng)設定值相比較，對其差值e (t)進行PID運算，輸出控制驅動水調節(jié)閥開度，控制減溫水流量，從而控制蒸汽溫度。通過對主蒸汽溫度、閥門指令進行分段函數(shù)處理的方式來輔助串級PID的調節(jié)。,1、總體要求,根據控制方案選擇所需的檢測儀表、控制儀表和執(zhí)行裝置，按照控制

4、要求進行安裝、調試，使系統(tǒng)能正常運行。,2、控制要求,基于前一階段的學習成果，本項目將按照控制系統(tǒng)開發(fā)與實施的基本流程——控制方案確定——儀表選擇——軟、硬件開發(fā)（系統(tǒng)集成）——系統(tǒng)仿真運行。 完成控制方案、儀表選擇、硬件設計、軟件設計、最后完成系統(tǒng)仿真。,3、控制任務分析,加熱爐的主要作用是把待加熱的物料加熱到規(guī)定的溫度后送出，因此要求自動控制系統(tǒng)能快速、準確地克服擾動對加熱爐物料出口溫度的影響。對自動控制系統(tǒng)的要求主要體現(xiàn)在快速

5、性和準確性兩個方面。而影響加熱爐出口物料溫度的因素有以下幾個方面：燃料的流量（壓力）、物料的質量、物料的流量，及負荷、物料的溫度、環(huán)境的溫度以及加熱爐的結構。,4、控制流程圖,5、控制方案的確定,1)、原料油液位控制、單回路PID、回路名LIC-101,控制框圖1,5、控制方案的確定,2)、加熱爐煙氣壓力控制、單回路PID、回路名PV102,控制框圖2,5、控制方案的確定,3）、加熱爐溫度控制串級控制 內環(huán)、FIC-104(加熱爐燃料流

6、量控制）外環(huán)、TIC-101（加熱爐出口溫度控制）,控制框圖3,任務二、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng) JX-300X系統(tǒng)硬件設計,一、設備選型1、溫度檢測2、控制器（JX-300X)3、壓力檢測4、液位檢測5、執(zhí)行器6、流量檢測,1、溫度檢測,熱電偶 ——WRNk-131鎧裝熱電偶型    號： WRNK-131    分度號:K型測溫范圍:&

7、#160; 0°--1100°C 規(guī)    格：不銹鋼保護管直徑:Φ4mm   長度L=1500mm鋼帶廠  鋼管廠 高溫電爐、烘箱、液體等測溫用探,熱電阻—WZP-230熱電阻 型    號： WZP-230    分度號:PT100測溫范圍:&#

8、160; -200°--+420°C 規(guī)    格：不銹鋼保護管直徑:Φ16mm  長度L=300*150mm安裝螺紋： M27*2,接線圖,2、壓力檢測儀表,壓力傳感器—,PPMT230A超高溫壓力變送器,高溫壓力變送器選用進口高溫敏感元件制作成高溫壓力傳感器，探頭能在550℃高溫下長期穩(wěn)定工作。芯體與不銹鋼外殼之間采用激光焊接工藝、使其完

9、全熔為一體，內充硅油或其它傳遞介質，確保了變送器在高溫狀態(tài)下的安全使用，傳感器的壓力芯體與放大電路之間，用優(yōu)良材料墊片隔熱，并加有散熱裝置，內部引線孔填充高效隔熱材料有效防止了熱傳導，保證放大轉換電路部分在允許溫度下工作。,性能參數(shù),,,,3、液位檢測,液位變送器—型號BPY-800-K輸出信號：4-20MA二線制供電電源：12-36VDC典型24VDC精度：±0.5%FS工作溫度-40+125℃測量范圍0.5-10

10、0米過載壓力120%FS,4、執(zhí)行器,氣動薄膜調節(jié)閥—ZJHN精小型氣動薄膜調節(jié)閥 產品特點： ZJHN型精小型氣動薄膜雙座調節(jié)閥，閥體內有兩個閥座，流體通過閥芯的上下密封面流出，不平衡力小，是一種平衡式結構，允許使用壓差較大，適用于壓差大，流量大，泄漏量要求不嚴格要求的場合，廣泛應用于石油、化工 、制藥、冶金、電站、等工業(yè)部門，控制氣體、液體、蒸汽等介質。,性能指標,閥作用型式：氣——關式或氣——開式附 件：定位器

11、，手輪機構性 能：（帶定位器）泄 漏 量：小于額定流量系數(shù)Kv的0.5%基本 誤差：±1.5%回 差：1.5%死 區(qū)：0.6%始終點偏差：±1.5%可 調 范圍：30:1,主要技術參數(shù),準確度：0.2級、0.5級、1.0級（首選）公稱通徑：DN4~DN200工作壓力：1.0 MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa介質溫度：-20℃～＋120℃（不銹鋼），-20℃～＋60℃（UVPC），0

12、℃～＋120℃（PP）環(huán)境溫度：-20～＋55℃供電電源：1、液晶顯示無輸出型，3.6V鋰電池供電（使用時間>3年）2、脈沖輸出型a.無顯示脈沖輸出型，+5~24VDC供電b.液晶顯示脈沖輸出型，+12~24VDC供電3、二線制4-20mA輸出型，+24VDC供電外殼防護等級：IP65防爆等級：本安型ExiaIICT4、隔爆型ExdIICT6傳輸距離：脈沖輸出信號遠傳距離≤1000m,6、流量檢測,渦輪流量計—L

13、W系列脈沖輸出型渦輪 特點： LW液體渦輪流量計具有精度高、重復性好、范圍度寬、下限流速低、可靠性高、安裝維護方便等特點，可廣泛用于石油、化工、冶金、造紙、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。,一、系統(tǒng)配置,2、DCS系統(tǒng)配置清單,續(xù),3、測點分類統(tǒng)計表,,1#數(shù)據轉發(fā)卡,任務三、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)JX-300X系統(tǒng)軟件組態(tài),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,任務四、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)調

14、試、運行,1、系統(tǒng)登錄,2、系統(tǒng)總貌,3、控制分組,3、趨勢圖,4、調整畫面,5、流程圖,6、數(shù)據一覽,7、故障診斷,現(xiàn)場維護,一、DCS系統(tǒng)的日常維護完善DCS系統(tǒng)管理制度。保證空調設備穩(wěn)定運行，保證室溫變化小于正負5攝氏度每小時，避免由于溫度、濕度急劇變化導致系統(tǒng)設備上的凝露。盡量避免電磁場對系統(tǒng)的干擾，避免移動運行中的操作站、顯示器等，避免拉動或碰傷設備連接電纜和通訊電纜等。注意防塵，現(xiàn)場與控制室合理隔離，并定時清掃，保持

15、清潔，防止粉塵對元件運行及散熱產生不良影響。,嚴禁實用非正版軟件和安裝與系統(tǒng)無關軟件。做好控制子目錄文件的備份，各自控制回路的PID參數(shù)、調節(jié)器正反作用等系統(tǒng)數(shù)據記錄工作。檢查控制主機、顯示器、鼠標、鍵盤等硬件是否完好，實時監(jiān)控工作是否正常。檢查故障診斷畫面，是否有故障提示。系統(tǒng)上電后，通訊接頭不能與機柜等導電體相碰，互為冗余的通訊線、通信接頭不能碰在一起，以免燒壞通信網卡。,二、故障維護中的一些經驗總結如下幾點,1）DCS系統(tǒng)

16、往往具有豐富的自診斷功能。根據報警，可以直接找到故障點，并且還可通過報警的消除來驗證維修結果。 2）通信接頭接觸不良會引起通信故障，確認通信接頭接觸不良后，可以利用工具重做接頭，通信線破損應及時更換。 3）某個卡件故障燈閃爍或者卡件上全部數(shù)據都為零，可能的原因是組態(tài)信息有錯、卡件處于備用狀態(tài)而冗余端子連接線未接、卡件本身故障、該糟位沒有組態(tài)信息等。,實訓小結,通過本次試訓，我們了解石化廠加熱爐溫度控制系統(tǒng)的工藝流程圖，制訂了