石化廠加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、項(xiàng)目五,組別： 第一組 成員: 段愛(ài)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(shè)計(jì),目錄,任務(wù)一、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)總體任務(wù)方案設(shè)計(jì) 任務(wù)二、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)JX-300X 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 任務(wù)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(wù)四、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)調(diào)試、運(yùn)行,一、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)總體任務(wù) 方案設(shè)計(jì),簡(jiǎn)介 生產(chǎn)與生活的自動(dòng)化是人類長(zhǎng)久以來(lái)所夢(mèng)寐以求的目標(biāo)，工業(yè)鍋爐過(guò)程控制包

3、括鍋爐水溫控制、爐內(nèi)氣體壓力控制，燃燒子系統(tǒng)控制，本項(xiàng)目采用的是PID控制算法，使用JX-300 DCS完成對(duì)鍋爐內(nèi)溫度的控制。溫度控制采用經(jīng)典的PID控制，采集出口蒸汽溫度后，與系統(tǒng)設(shè)定值相比較，對(duì)其差值e (t)進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出控制驅(qū)動(dòng)水調(diào)節(jié)閥開度，控制減溫水流量，從而控制蒸汽溫度。通過(guò)對(duì)主蒸汽溫度、閥門指令進(jìn)行分段函數(shù)處理的方式來(lái)輔助串級(jí)PID的調(diào)節(jié)。,1、總體要求,根據(jù)控制方案選擇所需的檢測(cè)儀表、控制儀表和執(zhí)行裝置，按照控制

4、要求進(jìn)行安裝、調(diào)試，使系統(tǒng)能正常運(yùn)行。,2、控制要求,基于前一階段的學(xué)習(xí)成果，本項(xiàng)目將按照控制系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)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(yùn)行。 完成控制方案、儀表選擇、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、最后完成系統(tǒng)仿真。,3、控制任務(wù)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(dòng)控制系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確地克服擾動(dòng)對(duì)加熱爐物料出口溫度的影響。對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求主要體現(xiàn)在快速

5、性和準(zhǔn)確性兩個(gè)方面。而影響加熱爐出口物料溫度的因素有以下幾個(gè)方面：燃料的流量（壓力）、物料的質(zhì)量、物料的流量，及負(fù)荷、物料的溫度、環(huán)境的溫度以及加熱爐的結(jié)構(gòu)。,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(jí)控制 內(nèi)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(wù)二、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng) JX-300X系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),一、設(shè)備選型1、溫度檢測(cè)2、控制器（JX-300X)3、壓力檢測(cè)4、液位檢測(cè)5、執(zhí)行器6、流量檢測(cè),1、溫度檢測(cè),熱電偶 ——WRNk-131鎧裝熱電偶型    號(hào)： WRNK-131    分度號(hào):K型測(cè)溫范圍:&

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

8、160; -200°--+420°C 規(guī)    格：不銹鋼保護(hù)管直徑:Φ16mm  長(zhǎng)度L=300*150mm安裝螺紋： M27*2,接線圖,2、壓力檢測(cè)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(jìn)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(zhǎng)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(nèi)充硅油或其它傳遞介質(zhì)，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(nèi)部引線孔填充高效隔熱材料有效防止了熱傳導(dǎo)，保證放大轉(zhuǎn)換電路部分在允許溫度下工作。,性能參數(shù),,,,3、液位檢測(cè),液位變送器—型號(hào)BPY-800-K輸出信號(hào)：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(cè)量范圍0.5-10

10、0米過(guò)載壓力120%FS,4、執(zhí)行器,氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥—ZJHN精小型氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥 產(chǎn)品特點(diǎn)： ZJHN型精小型氣動(dòng)薄膜雙座調(diào)節(jié)閥，閥體內(nèi)有兩個(gè)閥座，流體通過(guò)閥芯的上下密封面流出，不平衡力小，是一種平衡式結(jié)構(gòu)，允許使用壓差較大，適用于壓差大，流量大，泄漏量要求不嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，廣泛應(yīng)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(zhì)。,性能指標(biāo),閥作用型式：氣——關(guān)式或氣——開式附 件：定位器

11、，手輪機(jī)構(gòu)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(diǎn)偏差：±1.5%可 調(diào) 范圍：30:1,主要技術(shù)參數(shù),準(zhǔn)確度：0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)（首選）公稱通徑：DN4~DN200工作壓力：1.0 MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa介質(zhì)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(wú)輸出型，3.6V鋰電池供電（使用時(shí)間>3年）2、脈沖輸出型a.無(wú)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(hù)等級(jí)：IP65防爆等級(jí)：本安型ExiaIICT4、隔爆型ExdIICT6傳輸距離：脈沖輸出信號(hào)遠(yuǎn)傳距離≤1000m,6、流量檢測(cè),渦輪流量計(jì)—L

13、W系列脈沖輸出型渦輪 特點(diǎn)： LW液體渦輪流量計(jì)具有精度高、重復(fù)性好、范圍度寬、下限流速低、可靠性高、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)，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(cè)點(diǎn)分類統(tǒng)計(jì)表,,1#數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡,任務(wù)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(wù)四、石化廠加熱爐的溫度控制系統(tǒng)調(diào)

14、試、運(yùn)行,1、系統(tǒng)登錄,2、系統(tǒng)總貌,3、控制分組,3、趨勢(shì)圖,4、調(diào)整畫面,5、流程圖,6、數(shù)據(jù)一覽,7、故障診斷,現(xiàn)場(chǎng)維護(hù),一、DCS系統(tǒng)的日常維護(hù)完善DCS系統(tǒng)管理制度。保證空調(diào)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，保證室溫變化小于正負(fù)5攝氏度每小時(shí)，避免由于溫度、濕度急劇變化導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備上的凝露。盡量避免電磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)的干擾，避免移動(dòng)運(yùn)行中的操作站、顯示器等，避免拉動(dòng)或碰傷設(shè)備連接電纜和通訊電纜等。注意防塵，現(xiàn)場(chǎng)與控制室合理隔離，并定時(shí)清掃，保持

15、清潔，防止粉塵對(duì)元件運(yùn)行及散熱產(chǎn)生不良影響。,嚴(yán)禁實(shí)用非正版軟件和安裝與系統(tǒng)無(wú)關(guān)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(diào)節(jié)器正反作用等系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄工作。檢查控制主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等硬件是否完好，實(shí)時(shí)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(jī)柜等導(dǎo)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(wǎng)卡。,二、故障維護(hù)中的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下幾點(diǎn),1）DCS系統(tǒng)

16、往往具有豐富的自診斷功能。根據(jù)報(bào)警，可以直接找到故障點(diǎn)，并且還可通過(guò)報(bào)警的消除來(lái)驗(yàn)證維修結(jié)果。 2）通信接頭接觸不良會(huì)引起通信故障，確認(rèn)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(yīng)及時(shí)更換。 3）某個(gè)卡件故障燈閃爍或者卡件上全部數(shù)據(jù)都為零，可能的原因是組態(tài)信息有錯(cuò)、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(méi)有組態(tài)信息等。,實(shí)訓(xùn)小結(jié),通過(guò)本次試訓(xùn)，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