第26卷第5期 2013-09 聚酯工业 Polyester Industry Vo1.26 No.5 Sep.2013 doi:10.3969/j.issn.1008-8261.2013.05.018 PTA投料及输送程序控制在DCS中的应用 杨传芝 (江苏恒力化纤股份有限公司,江苏苏州215226) 摘要:介绍了PET装置中PTA投料及输送构成,通常PTA投料及输送程序采用PLC控制,增加硬件成本。在DCS中进行编 程实现PTA投料及输送的联锁和程序控制,不但减少了硬件费用的投入和技术人员的维护工作,而且可随时根据工艺需要 在线优化控制程序。 关键词iPET;PTA投料;DCS 中圈分类号:TP273.5 文献标识码:B 文章编号:1008-8261(2013)05-0059-03 管道链板输送机是输送各种粉末状、颗粒状和 小块状等松散物料的水平输送和垂直提升的新型输 送设备,广泛应用于化工、食品、制药、建材等行业。 近几年化纤行业应用较多,主要用于输送PET装置 的原料PTA粉末。 通常PTA投料及输送的联锁和程序控制由PLC 实现,从硬件方面增加了PLC和控制柜的投入,软件 方面DCS可以在线修改程序,在线执行下装命令,下 装过程是由系统自动完成,不影响原控制方案运行。 然而修改PLC程序时先将PLC的拨码开关从RUN 档位拨到STOP档位,再用专用机器把已修改好的程 序写入PLC,这就说明多数PLC不能在线修改程序。 我公司PTA投料及输送的联锁和程序控制是由DCS 实现的,这样不但减少了硬件费用的投入,而且可随 输送机由驱动装置、张紧装置、管道、进料口、环 形链板等主要部件组成一个封闭系统,驱动装置有 出料口。驱动链轮带动链板,按规定方向在封闭系 统内循环转动,物料进入进料口后随着链板由尾部 带到顶部出料口排出。由于减速机连续不问断运 转,物料也就从一处连续被送到另一处。 时根据工艺要求在线优化控制程序。 2 PTA投料及输送构成 PTA投料及输送构成如图1所示。 1问题的提出 机 图1 PTA投料及输送构成 Fig.1 PTA feeding and conveying composition 收稿日期:2013-05—13。 作者简介:杨传芝(1972一),女,山东枣庄人,工程师,工学学士,从事自动控制工作。 聚 酯 工 业 第26卷 2.1投料部分 我公司投料系统由4套投料装置构成(见图1的上 半部分),每套装置由振动筛、小料斗、回转给料器、 插板阀等组成。小料斗安装1台低料位报警开关和 一台高料位报警开关,每台电机单独安装现场起停 按钮,每套装有带指示灯的程序起停按钮。振动筛 电机和回转给料器的电机采用直接启动控制方式, 用Simcode总线通讯方式与DCS的总线卡进行通 讯。插板阀的回讯信号及小料斗的低料位报警开关 和高料位报警开关送DCS显示。 2.2管链输送部分 管链输送部分由水平管链及水平驱动装置和垂直管 链及垂直驱动装置组成,管链输送电机采用变频器 控制,变频器配有通讯卡,采用PFOFIBUS—DP总线 与DCS进行通讯。 2.3关联部分 关联部分由氮气填充阀、氮气放空阀、PTA日料仓 T01组成,PTA日料仓装有高高料位、高料位、低低 料位、低料位报警开关,氧分析仪。严格来讲,关联 部分除氮气填充阀外都不属于PTA投料及输送组 成部分,但这部分与PTA投料及输送联锁和程序控 制有关,所以将其列入。 3程序设计 3.1投料联锁控制 (1)振动筛启动条件: PTA小料斗料位未出现高报。 (2)振动筛停止条件: PTA小料斗料位高报。 (3)回转给料器启动条件: 插板阀处于打开位置。 (4)回转给料器停止条件: 插板阀处于关闭位置。 3.2投料程序控制 3.2.1程序优化 每套投料装置都有单独一套的顺控程序,最初 的程序设计是投料人员投料时要先按程序启动按 钮,当程序检测到各种条件满足要求时程序就启动。 但是PTA小料斗容量较小,程序检测到PTA小料斗 料位开关低报时投料程序自动停止,而投料人员看 不到PTA小料斗料位开关低报,此种情况下多次按 启动程序按钮,并且每班日常投料时投料人员要多 次按程序按钮,这样不但增加了投料工的工作量,而 且程序按钮经常损坏,需经常更换,增加了维护人员 的工作量及维修费用。对程序进行优化,在程序中 取消启动程序按钮语句,即当程序检测到启动条件 满足要求时程序自动启动,检测到停止条件时程序 自动停止。投料人员只需挂包、剪包、控制振动筛电 机即可,大大减少了操作工作量。当某一套投料装 置需维修时,该套装置不要投料,小料斗料位低报, 或者中控人员模拟小料斗料位低报信号,投料程序 即停止。 3.2.2顺控程序 顺控程序启动条件:当程序检测到管道链板输 送机水平管链变频电机运行,PTA日料仓未出现高 料位报警和高高料位报警,PTA小料斗未出现低料 位报警,系统氧含量未出现高高报警等条件都满足 时即逻辑为与关系,顺控程序起动,先插板阀打开, 而后回转给料器起动,PTA开始下料。整个过程程 序自动检测,自动运行。顺控程序停止条件:当程序 检测到管道链板输送机水平管链电机未运行,PTA 日料仓料位出现高报警或高高报警信号,PTA小料 斗料位出现低报,系统氧含量出现高高报,以上其中 任一条件满足时即逻辑为或关系,顺控程序停止,先 PTA回转给料器停止,几秒后插板阀关闭,PTA停止 下料。程序停止时,自动检测停止条件,自动停止。 整个投料顺控过程自动循环执行,当检测到重启动 条件具备时,程序自动重启动,程序启动一停止一重 新启动自动执行,投料人员只需控制振动筛电机按 钮,无需控制程序按钮。 中控流程图设有投料程序运行情况画面,顺控 程序运行时显示RUN,打开插板阀时显示OPEN VLV,PTA回转给料器启动时显示START MOTOR; 程序停止时显示STOP,关闭插板阀时显示CI OSE VLV,PTA回转给料器停止时显示STOP MOTOR; A日料仓料位开关高报或高高报时显示WAIT LEVEL等,方便中控操作人员掌握PTA投料情况, 3.3管道链板输送联锁控制 3.3.1水平电机启动条件 垂直电机运行,垂直电机正相,PTA日料仓料 未高高报警,4个PTA小料斗的低料位开关未都出 现报警 3.3.2水平电机停止条件 垂直电机停止,垂直电机反相,PTA日料仓料位 高高报警,4个PTA小料斗的低料位开关都出现报 警 3.3.3垂直电机运行条件 PTA日料仓未出现料位高高报警持续n秒。 3.3.4垂直电机停止条件 PTA日料仓出现料位高高报警持续n秒。 第5期 杨传芝:PTA投料及输送程序控制在DCS中的应用 61 从上述联锁关系可以看出,当 A日料仓高高 程为启动垂直输送 启动水平输送 打开插板阀 料位报警时,先停水平段电机,当PTA Et料仓高高 启动回转给料器,但每一步都应满足联锁条件。当 料位报警持续/1,秒时,再停垂直段电机,目的是把垂 检测到停止输送条件时,则停止回转给料器 关闭 直段的PTA输送到PTA Et料仓,防止垂直段电机停 插板阀一停止水平输送一停止垂直输送,但每一步 止后,垂直段管链链板中仍存有PTA。 都应满足联锁条件。重新启动管链输送器条件及过 3.4管道链板输送顺控程序控制 程与启动输送程序相同。输送程序启动一停止 重 画面上有程序选择按钮和速度选择按钮,PTA 新启动自动执行。 管链输送系统运行可选操作员手动运行、顺控程序 (3)垂直管链和水平管链速度:速度选择按钮 自动运行,速度可选面板模式和串级设定模式。 选择“面板模式”时,2个输送器的速度可分别设定 (1)PTA输送系统运行为手动运行时,垂直管 模式为手动或自动,当选择”串级设置模式”时:垂 链和水平管链速度在0~100%内可调。 直管链和水平管链速度是按设定的固定速比进行自 (2)PTA输送系统运行为顺控程序自动运行 动运行,此速比的实际值显示在面板上,操作员可 时,当PTA大料仓料位未出现高报和高高报、系统 通过面板进行调整。 氧含量未出现高高报时,启动输送程序,垂直管链启 动,速度为全速运行,垂直管链速度是不变的。几S 4结语 后水平管链开始启动,其速度按设定速比下水平管 在DCS系统中实现PTA投料及输送的联锁和 链速度/垂直管链速度=k值运行,当水平管链运行 程序控制,几年来系统运行稳定可靠,不但减少硬件 后,如果投料顺控程序检测各条件满足,则先打开插 PLC的投入及维护费用,同时在线优化程序安全、方 板阀后启动回转给料器,启动投料顺控程序,整个过 便。 Application of PTA feeding and conveying program control to DCS YANG Chuan.zhi (Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co.Ltd.,Suzhou 215226,China) Abstract:The composition of PrrA feeding and conveying system in PET plant was introduced.Usually,the PLC control was applied to A feeding and conveying program.this increased the hardware cost.Through programming in DCS system to realize the interlock and program control of PTA feeding and conveying.It can not only reduce the hardware investment and the technician maintenance work,but also can online optimize the control program whenev- er necessary according to the process Key words:PET;PTA feeding;DCS 《云南化工》2014年征订启事 《云南化工》于1973年创刊,是国内外公开发行的化学化工综合性科技期刊。刊号ISSN1004—275X/ CN53—1087/TQ,广告经营许可证号5300004000047。本刊是中国学术期刊综合评价数据库来源期刊,中国核 心期刊(遴选)数据库收录期刊,中国期刊网和中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊。2011年7月被美国 《化学文摘》(CA),《乌利希期刊指南》(Ulrich ̄Periodicals Directory)收录。 《云南化工》为双月刊,A4开本,逢双月出版,每期订价10元,年订价60元(含邮费),邮发代号:64-96。 欢迎订阅!欢迎赐稿!欢迎刊登广告! 订费通过邮局或银行汇到本刊编辑部(请注明订刊费和寄刊地址)。 编辑部地址:昆明市滇池路1417号云南省化工研究院《云南化工》编辑部 邮政编码:650228 电话:(0871)64327010 E-mail:ynhgzz@126.COB 银行汇款:(请注明订刊费) 开户行:云南省工商银行昆明市十里长街分理处 户名:云南省化工研究院 帐号:250 203 980 910 000 0563