影响复杂控制回路的安全因素及其实现控制的安全保护措施.PDFVIP

第八届工业仪表与自动化学术会议 影响复杂控制回路的安全因素 及其实现控制的安全保护措施 Secure Elements Influencing Complex Control Loop and Its Protections for Control Realization 李鹏 王彦刚 (宁夏石化公司电仪部,宁夏 银川 750026) 摘 要：分析了影响复杂控制回路安全的因素，并阐述了如何利用软件功能来实现对复杂控制回路的安全保护。 关键词：复杂控制回路 安全因素 控制 温压补偿 Abstract: The secure elements influencing complex control loop are analysed. Moreover, how to utilize the software function to achieve the secure protection for the complex control loop is elaborated 。 Keyword: Complex control loop Secure element Control Temperature pressure compensation 0 引言 宁夏石化公司二化肥合成氨装置自动控制采用的是HONEYWELL TPS系统，1999年投入运 行。2006年公司对二化肥合成氨先进节能控制系统进行了重要技改，并当年投用。该控制系统包 括三大部分：第一部分是水碳比复杂控制回路；第二部分是氢氮比复杂控制回路；第三部分是一 段炉出口温度复杂控制回路。以上这些复杂控制回路将二化肥整套合成氨装置的控制系统有机地 结合在了一起，从原料天然气进入生产装置开始，到合成氨装置产出合格成品氨结束，贯穿始终， 大大提高了控制系统的自动化水平，而且节约蒸汽能源，实现了物料的合理配比，大大节约了原 料天然气的消耗量，提高了合成氨效率，对宁夏石化公司以后工艺进一步发展、仪表自动化控制 水平的提高有很好的推动作用。 要实现合成氨先进节能控制，首先要考虑并设计出复杂控制回路的方案，系统的实施还应有 相应可靠的功能强大的硬件平台，最后控制系统还要考虑系统的安全因素和相应的软件保护措 施。宁夏石化公司二化肥合成氨先进节能控制系统是在HONEYWELL TPS 的DCS系统上实现的， 该DCS系统的先进、稳定、可靠是实现合成氨先进节能控制的硬件基础。 1 复杂控制回路中应考虑的安全因素 因为合成氨先进节能控制系统的自动化程度很高，而回路投自动后工艺操作相应简化，因此 其复杂控制回路需要采取极其可靠的安全保护措施，来防止因各种数据异常而导致的控制系统失 控的情况发生。 我们从该复杂控制系统包括的三大控制回路的组成来分析其安全因素。 1.1 复杂控制回路中测量仪表的安全因素 所有复杂控制回路中相关测量仪表，都应考虑其可能出现的非正常工作状态，如输入开路、 信号高报、信号低报、PV变化速率报警等。一旦这些仪表被检测到处于非正常工作状态，复杂 控制回路立即自动改变相应仪表的操作模式、计算方法等，同时发出报警，通知工艺人员。待这 1 第八届工业仪表与自动化学术会议 些报警经过确认，问题得到处理后，工艺人员就可选择继续恢复系统的自动控制。 1.2 复杂控制回路中的关键流量仪表的安全因素 为了达到精确控制的要求，复杂控制回路中的关键流量仪表都进行了温压补偿。对流量仪表 安全因素的考虑，除了要避免因这些补偿仪表出现故障而导致流量测量错误，从而引发控制事故 之外，还应满足自动控制的稳定性的要求，即流量小范围的扰动不应造成整个复杂控制回路出现 较大的波动。 1.3 复杂控制回路中的控制仪表模式切换的安全因素 复杂控制回路的控制方案完备，对控制回路中被控变量能产生较大干扰影响的干扰量都进行 了测量、计算和控制，因此使用了