PCS7在聚丙烯挤压造粒机控制系统上的应用.docVIP

PCS7在聚丙烯挤压造粒机控制系统中的应用 摘要：在介绍上海石化聚丙烯挤压机工艺特点和原控制方案的基础上,详细介绍了将控制系统升级到PCS7的实施方案,并通过2个关键回路的组态和分析,总结了在PCS7软件组态方面的经验和特点。 关键词：挤压机；PCS7；控制系统；联锁 1 引 言 上海石化聚丙烯装置是二套年产量10万吨的聚丙烯生产装置，各有一套挤压造粒系统，原控制系统采用西门子S5-135U PLC加模拟盘二次表的混合控制模式, 运行到现在已经20年，设备老化严重，S5早已停止生产，备件采购成本高，供应无法保证，影响装置安稳运行；近年来故障频繁，由于当时技术水平的限制，系统没有SOE（报警事件记录）功能，也没有配置操作员站和工程师站，给故障原因分析和日常操作、维护带来很大的困难和不便。为此，于2009年10月份利用西门子PCS7对原系统进行更新改造。 此次改造使用西门子以S7系列PLC为硬件基础的PCS7替换原有S5系统，PCS7分布式控制系统具备强大的组态工具，成熟的Profibus系统总线技术，专业应用于过程控制领域的编程方式，详细的上位机显示画面以及完备的报警、趋势管理系统，能够充分满足改造的要求。 2 工艺概述 挤压造粒机将聚丙烯粉末和添加剂以一定的配比进行掺混后进入筒体，经高温熔融后，在主电机的驱动下，筒体中的旋转螺杆搅动并将熔体送至模板，高速旋转的切粒刀将熔体切成小颗粒，经切粒水带到干燥部分，经干燥后，进入振动筛筛选，最后将合格的颗粒送入料仓等待包装。 3 原系统结构简介 原控制系统采用现场盘、S5 PLC加模拟盘的混合控制方式，现场盘主要是各种操作按钮、指示灯以及部分盘装显示仪表，用于操作员的现场操作控制；S5 PLC是原系统的核心，所有的控制逻辑全部在此实现，系统中全是数字量点；模拟量通过盘装二次表来集中显示和控制，包括温度、压力、流量、转矩、电流等信号的控制和显示，联锁阀值的设定，筒体温度的加热和冷却控制，趋势记录等。 4 PCS7系统的硬件配置和系统构成 4.1 PCS7系统概述 SIMATIC PCS7是西门子公司结合最先进的计算机软、硬件技术，在西门子公司S5S7系列可编程控制器及TELEPERM系列集散系统的基础上，面向所有过程控制应用场合的先进过程控制系统。通讯系统采用的是工业以太网和P现场总线WinCC用于操作和监控的人机界面。”液晶显示器，作为系统和操作员间的人机接口, 工业以太网用于系统站之间的数据通讯)系统增加SOE功能。把现场关键的检测信号和主要的操作信号接入SOE卡板，SOE最重要的作用就是以ms分辨率记录信号动作，可以在停车时快速找到第一时间联锁动作信号，便于原因分析和减少停车时间。 e)设计人性化的操作画面，便于操作和管理。根据工艺流程设计了工艺显示画面、操作画面、重要的关联趋势画面，特别是操作画面（如图5所示），要根据它们的重要性、关联性来确定布局。同时为操作人员设计了重要数据一览画面，方便抄写数据记录表。 f)现场的硬件检测工作要细致。拆线、接线工作虽然很枯燥，但一定要认真细致，要做好指导和监督工作，因为拆错线或者遗漏线，在调试时可能要花几倍甚至是几十倍的时间来处理这个问题，而且工作出现被动、压力大，我们这次就碰到几次这种问题，硬件的配置以及接线是一项很繁杂的工作，但也是极为重要的一项工作，一点小的疏忽会引起设备调试的不正常，所以要反复核查，多次验证，才能保证调试过程的顺利进行。 g)调试过程中出现异常问题要冷静和耐心。要按照从硬件到软件、从现场到系统、从仪表到电气、从现象到本质的顺序来逐一排除故障，认真分析，全面思考，最后找出切实可行的解决方法。 图5　系统操作画面 7 结束语 目前该系统运行平稳，操控简单方便，通过对该系统的升级，解决了原系统中存在的问题，发挥了PCS7系统的优势，改造后，挤压机的运行情况有明显改善，停车次数大幅下降，对增加聚丙烯产量，提高企业效益将起到很好的作用。 今后还可以利用PCS7良好的可扩展性和强大的网络功能，实现与聚丙烯送料系统、称量系统的融合与数据传输，达到控制系统的最优化。 参考文献: [1] 于波,王桂云,吴颐轩. 芳烃联合装置DCS系统的升级改造[J].化工自动化及仪表.2009,36(6);97～100 [2]丁明华,王建明,凌立国.PCS7控制系统在甲烷氯化物项目中的冗余应用[J]. 化工自动化及仪表.2009,36(3):87～89 [3] 胡轶. 聚丙烯挤压造粒机的主电机控制[J].石油化工自动化.2003,(5):90～91 [4] AD AS. PCS7深入浅出[M].西门子(中国)有限公司.2005 8 工业以太网 Profibus-DP 工程师站ES 操作员站OS X208 ET200M ET200M ET200M ET2