催化裂化系统的自动监控.docx

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1、催化裂化系统的自动监控摘要：本文通过应用嵌入第三方软件所开发组态软件自动监控系统和在催化裂化系统中的应用，重点阐述了催化裂化自动监控系统的构造、功能和界面的开发。通过系统仿真和实测运行说明监控系统运行稳定、操纵方便、监控效果良好。前言：催化裂化经过是石油二次加工经过中最重要的一环，实现整个经过的自动监控和治理可以极大地进步企业自动化程度、降低消费本钱、增加经济效益。本催化裂化系统利用北京三维力控科技有限公司的力控组态软件进展二次开发，系统组成构造原理图如下：align=center图1系统构造图/align1.监控要求及对象流程简介系统的监控对象为反响再生、分馏和吸收稳定三大局部。反响再生系统

2、主要任务是把直馏蜡油和其他加工方法所得的重质油料在一定的温度下靠催化剂的作用，使原料油经过一系列化学反响裂解成轻质产品。分馏系统那么利用各组份挥发度的不同把从沉降器出来的混合油气别离为粗汽油、柴油和富气等其他产品。吸收稳定系统将粗汽油和压缩富气进一步别离为干气、液化气和稳定汽油。监控知足以下要求：1信号收集和数据预处理收集标准信号；对来自工业现场的非标准信号数据通过组态软件进展转换、预处理和运算。2动态显示将工艺流程通过组态软件真实地反映在动态立体流程图上，显示各测量点的参数变化趋势，并使画面具有实时、动态效果。3监控操纵完成各工位的参数设定，并对温度、液位、流量和压力进展自动监测，实现局部阀

3、门的自动开启、关闭和流量操纵控制。4操纵画面在操纵画面上可查询各工位点的温度、液位、流量等实时和历史数据，并可按要求设定和打印出实时报表和历史报表。5系统扩展与第三方软件的结合实现与专家系统开发工具CLIPS及MATLAB的集成，以实现一些常规控制不易完成的先进控制。2.系统硬件配置由一台以上的工控机组成的以太局域网，并配21英寸监视器和报表和事件打印机等其他设备。为进步系统冗余性，配置两台与下位机通讯的I/O效劳器，一台为主效劳器，另一台为热备效劳器。网络效劳器的操纵系统为WindowsNTServer2000，在此完成治理级功能，如局域网的治理任务、形成治理部门所需数据的记录报表、统计报表

4、等。系统通过此效劳器与企业Intranet及Internet相连，以实现与其他系统的信息交互。3.系统软件组态此局部完成监控系统与操纵人员间的交互界面，是实现对整个系统的监视、控制、调度和治理的核心与关键。人机界面分为两局部：用于日常监视、系统参数设置的主界面和用于非日常监视信息、各种报表、趋势图及帮助信息或者完成各工艺流程操纵的子界面。同时对工艺参数、设备运行参数通过一览表的形式来汇总。系统组态的经过本质是把组态显示界面上的按钮、报警和消费趋势图形等与现场执行设备或者仪表建立对应连接，使操纵员在操纵站通过系统组态画面上相应地控制对象实现对现场的执行设备和仪表所进展操纵和监视的经过。3.1反再

5、系统组态首先完成系统工艺流程，除了动态显示一些关键工位的工作状态外，如阀门的开度等，还显示其他重要工艺参数，如原料油进料量等。其主画面如下：align=center图2反再系统主画面/align反再系统涉及三大平衡：物料平衡、热量平衡和压力平衡。这三大平衡是整个装置进展正常消费的根底。因此要对其中的各关键工位给出各自的控制与监视界面，以对其温度、流量、压力分别进展监控。其中反响温度是控制反响深度、产品分布及产品性质的重要参数。而温度的保证和维持主要是通过调节催化剂流量，即调节再生单动滑阀开度来实现。对单动滑阀的开度可通过手动或者自动调节实现。反响压力那么通过控制气压机输出气压来实现控制的。3.

6、2分馏系统组态分馏系统的首要原那么是控制好各段回流和温度，稳住各处液面，公道调整热平衡，实现平稳操纵。因此在组态时要重点监控各段回流温度、流量。其组态主画面如下列图示：align=center图3分馏主画面/align对分馏塔底液位、塔底循环油浆流量和容201油气别离器液位实行串级控制，分馏塔顶温度采用模糊控制，以保证粗汽油干点的质量。当运行经过出现故障时，系统自动报警并将出现故障的时间、类型、报警级别等参数记录下来，如图4所示：align=center图4报警记录/align3.3吸收稳定系统组态该局部完成吸收稳定总览图、报警图和数据表。数据表由温度、压力、流量、液位和气压状态等组成。与其他

7、系统一样，天天的运行情况都能自动汇总，形成报表如下列图所示：align=center图5报表/align3.4控制策略3.4.1常规控制对系统中的常规控制采用组态软件力控控制策略生成器中的控制算法功能块来实现，如PID功能块，如图示：align=center图6PID控制器/align控制器根据设定值SV和经过测量值PV的偏向完成PID比例积分微分算法，其中OP为PID输出，控制回路可以采用三种控制方法：手动MAN、自动AUT和串级CAS。当回路处于MAN状态时，SV具有自动跟踪PV功能，以便从MAN切换到AUT状态时，确保切换是无扰动的。在串级控制回路中，当下一级回路处于AUT状态时，上一级

8、控制回路具有下一级控制回路SV自动跟踪功能，以便当下一级控制回路从AUT切换到CAS时，转换经过也是无扰动的。其中PID参数的设置和整定在属性框中实现。3.4.2模糊控制采用模糊控制以求解决常规控制方法控制效果不理想的场合。将先进控制和优化控制通过控件编程接口与实时数据库相连，实现组态软件的第三方软件交融。模糊化模块将一个准确的输入变量通过定义在其论域上的隶属度函数计算出其属于各模糊集合的隶属度，并将其转化成为一个模糊变量。align=center图7控制器属性/align以偏向为例其论域上定义了负大，负中，负小，零，正小，正中，正大七个模糊子集fZi。隶属度函数采用三角形函数。知识库包含了详

9、细应用领域中的知识和所要求的控制目的，由数据库和模糊控制规那么库组成。模糊规那么推理由一系列的“IFTHEN型的模糊条件语句构成。.准确化采用最大隶属度法：利用加平均法3.4.3关键设备故障诊断专家系统催化裂化设备是炼油厂的核心效益设备，工艺装置复杂，操纵条件繁多。据统计由各种故障引起的非方案停工，占效益流失的70%以上。因此，研究怎样预防和减少设备与工艺操纵故障引发的非方案停工有重要的现实意义。运用本组态力控软件的DBCOM接口，将由CLIPS软件所开发的故障诊断专家系统也作为第三方软件嵌入到组态软件中。专家系统根据现场监测数据，利用知识库中的规那么、程序和模型对监测数据进展分析和推理，寻找

10、和判定这些故障趋势，并能较快的诊断出问题，进展信息提示、险情预告或者报警，并提早采取正确措施以防止故障的发生，进而减小经济损失。我们应用嵌入了第三方软件方法对组态软件系统进展二次开发的自动监控系统已在实际消费中进展了测试，目前在催化裂化消费中监控系统主要通过监视气压机、主分机、取热器等关键设备及各系统的运行工况来实现对催化裂化的故障诊断，并获得了良好的实验效果。3.5班组核算及网络通讯计算机控制系统应用的普及使得管控一体化的实现成为可能，利用数据收集系统得到的消费数据直接介入核算，消除了繁琐的人工计算经过和工作强度，进步了治理程度，实现了远程监控与治理功能。目前国内普遍采用的经济治理方式是班组

11、核算制。它把实际消费中的有关参数取出来，然后按企业确定的核算公式进展计算，进而得到班组一定时间内的经济效益及各岗位的费用支出，用户可以根据需要定时打印班组核算表，并利用数据库把相关参数保存起来，可以以通过WEB效劳器上传。应用网络技术和信息治理技术一方面可进步消费经过的消费效率和治理程度，实现优化物料平衡，减少库存和中间储存，另一方面可实现全厂实时、准确、全面系统化的信息系统，为高层指导决策提供支持。4.完毕语我们所开发的嵌入第三方软件技术的组态软件自动控制系统，通过调试和测试运行说明：整体系统操纵简便，人机界面友好，运行稳定，智能性强，监控程序功能完善，综合性强，预警功能突出，监控效果良好，远程监控才能强，是一套理想的、确保装置的平安、消费的稳定和系统的长周期运行的自动监控系统。0