来源:网络转载更新时间:2021-04-26 11:38:37点击次数:2490次
在化工反应中,带反应釜工艺的简单方块图如下:
工艺反应中自动化控制涉及以下主要控制回路:原料配比控制回路;反应中温度控制回路;成品计量包装控制回路。本文主要讨论原料配比控制回路的实现。
仪表的精度和可靠性是化工企业所追求的两个重要性能指标。它们和仪表的维护量是相辅相成的。对于化工企业检测与控制的仪表,大部分安装在工艺管道、塔、釜、罐和器上,而且化工企业多为有毒、易燃易爆的环境,给仪表维护增加了很多困难。考虑到化工产品质量和生产安全,企业中使用的控制仪表在满足精度的前提下,可靠性尽可能的高。
1重量计量控制方案的确定
在一个新上的项目中,工艺包提供的自动投料控制方案是反应釜的液态物料为多个储罐通过容积式流量计量后向反应釜投料,有些物料还需进行温压补偿及密度标定后在控制器中进行公式计算后得到质量,主要物料的配比是通过控制室内的控制系统根据配方比例控制实现投料的自动计量。固态物料需要用称计量后投入。如果液态物料凝点较低、含有杂质或物料管线线的伴热不均匀,都会导致原料密度不稳定,同时含有固体颗粒或杂质的液态物料对流量计内部元件磨损率也较大,测量精度不稳定,在控制器中进行公式计算后得出的质量误差偏大。为了保证检测与过程控制仪表的完好,需要定期进行修理和校正,根据中华人民共和国计量法和有关法规的要求,这些仪表以要定期进行检定。实际生产中需要增加流量计的人工维护和对控制器中公式进行修正来保证生产经营管理和保证产品质量的要求。
重量计量通过称重模块和称重控制器实现。称重控制器具有定值和比值功能,可以直接用于生产配料的过程控制。称重控制器根据输入重量模块的标准信号实现称重计量、自动控制、数据统计及上传;根据操作环境及实际要求,设置最小可信重量,如配比物料小于最小设定值,称重控制器在显示屏上报警所得数值不在设定范围内。称重控制器还配有RJ45标准以太网口,可以接入上位控制系统,控制室内的操作人员可以通过控制系统监控称重数据、调整设定、生成报表、数据备份或恢复,是一个实现重量测量及控制于一体的完整解决方案。随着重量计量的推广及在其他行业中的成功应用,我们提出了重量计量的控制方案,与工艺方多次讨论并对两种方案的投资进行比较后,采用了重量计量的控制方案。从参数采集到流程控制形成了一个完整的称重模块监控系统。
2重量计量的实现
在反应釜穿楼板处成120°角安装三路重力模块,三路称重模块分别输出信号4~20mA到安装在现场的称重控制器,称重控制器对三路数值叠加成物料的质量,同时对各种物料的投入质量进行累积。在所有物料线汇成一根进入反应釜的主管上安装一台切断阀与重量信号进行联锁;称重控制器通过PROFIBUS-DP总线方式与控制室内的控制系统通讯,控制室内控制系统根据存储或设定的配方比例进行物料的自动计量控制。现场控制器具有手动投料和自动投料选择功能,手动和自动投料的物料重量控制系统都进行数值记录、累积。同时在自动投料状态时切断阀及泵与设定参数自动联锁。
3重量计量的效果
采用重量控制方案,减少了容积流量计计量中温压补偿和密度标定的两个环节,需要量很小的固态催化剂也可通过重量计量实现添加,并保证配料精度达到0.8‰;反应釜入口总管上的切断阀代替了各支线上的切断阀,减少了对阀门设备采购和安装的投资;信号总线传输不受其他信号干扰,并保证控制室控制系统与现场控制器参数无偏差。
4结束语
重量计量的高精度确保了产品的高品质;重量计量的总线传输提高了控制系统能力和可靠性,从而完善了整个反应釜投料系统的运行能力和水平。随着工业自动生产规模的迅速扩大,行业竞争日趋激烈,对控制系统的要求从单纯的完成生产任务,到集控制、优化、管理、通讯等各方面为一体,称重模块监控系统进入反应釜的投料控制使用具有很好的前景。
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