航煤加氢DCS系统设计与实现

摘要

集散型分布式计算机控制系统(DCS)是利用计算机技术对生产过程进行集中监控、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。它既不同于分散型的常规仪表的控制技术，也不同于集中式的计算机控制系统，而是吸收两者的优点，在其基础上发展起来的一种先进的系统工程技术。它具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，在石油化工等流程工业应用相当广泛。随着信息科学技术的迅速发展，DCS分散控制系统向全开放、多功能、管理自动化方向发展。　　茂名石化炼化股份公司为提高市场竞争力，及航空煤油上升等级，在其炼油厂新建了一套1.2Mt/a的航煤加氢装置。这套装置的建成投产，标志着茂名石化成为国内最大的航空煤油生产基地，对满足国内市场供应，参与国际市场竞争，提高创汇能力等，都起到重要作用。因此，给这套装置配备一套安全可靠、平稳准确的控制系统，显得尤为重要。　　本文在简单介绍了DCS的发展概况后，根据航煤加氢装置的生产特点和工艺　　要求，首先设计了控制方案，选用日本横河公司的CENTUMCS3000实现装置的　　控制系统，设计过程中主要完成对生产过程的接线、参数设置、组态等工作，并　　在该DCS系统上采用了HONEYWELL公司的FSC自保联锁系统以实现装置的自　　动联锁保护。该DCS在航煤加氢装置的使用，成功实现了对生产过程的监控和各　　项工艺操作，保证了各控制回路稳、准、快的控制。　　实践证明，新建的航煤加氢装置采用了DCS控制以来，控制系统运行稳定，　　控制效果良好，装置各设备及整个生产过程情况正常，产品质量符合国家标准，　　不但提高了车间自动化水平和人员素质，还为企业带来显著的经济效益，也为今　　后DCS深一层的应用与开发打下了基础。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1本课题的选题背景与意义

1.2 DCS的国内外发展概况

1.3 DCS的层次结构与特点

1.3.1 DCS的体系结构

1.3.2集散型控制系统的硬件结构

1.3.3集散型控制系统的软件

1.3.4 DCS系统的特点

1.4本章小结

第二章CENTUM CS3000系统简介

2.1系统功能

2.1.1 HIS功能

2.1.2 FCS功能

2.1.3 工程师功能

2.2系统测试功能

2.2.1测试功能的类型及启动

2.2.2功能简介

2.2.3测试功能的操作步骤

2.3系统特点

2.4系统规模

2.5系统组态

2.6系统通信

2.7 DCS系统操作与设置

2.7.1 FCS的操作与设置

2.7.2 HIS的Setup窗口

2.7.3其他操作与设置

2.8本章小结

第三章航煤加氢装置DCS系统设计

3.1航煤加氢装置工艺简介

3.2影响产品质量的主要因素

3.2.1影响加氢反应的参数

3.2.2影响加热炉出口温度的参数

3.2.3汽提塔操作的主要参数

3.3航煤加氢装置的主要回路

3.3.1加热炉航煤出口温度指示控制回路

3.3.2汽提塔塔顶温度指示调节回路

3.3.3煤油缓冲罐压力指示调节报警回路

3.4航煤加氢装置DCS设计

3.4.1 DCS的选择与主要功能

3.4.2系统配置

3.4.3控制图组态

3.5本章小结

第四章加热炉自动控制系统方案设计与组态实现

4.1控制方案设计

4.1.1加热炉燃烧控制

4.1.2雾化蒸汽和燃料油压力的压差控制

4.1.3联锁与切换控制

4.1.4氧含量控制

4.2组态实现

4.2.1加热炉燃烧系统串级控制组态

4.2.2雾化蒸汽和燃料油压力的压差控制组态

4.2.3加热炉压力对烟囱和烟道挡板的切换控制

4.3本章小结

第五章航煤加氢装置的FSC自保联锁系统

5.1航煤加氢装置FSC的系统结构及功能特点

5.1.1 MAINT/SOE站

5.1.2 FSC控制站

5.1.3 FIX操作站

5.1.4辅助操作台

5.1.5 DCS

5.2航煤加氢自保联锁系统的实现

5.3航煤加氢装置FSC的通讯特点

5.3.1 FSC与DCS系统之间的通讯

5.3.2 FSC与DCS的时钟同步

5.3.3 FSC与FIX之间的通讯

5.3.4 FSC控制站与MAINT/SOE PC(FSC操作站)之间的通讯

5.4本章小结

结论

7.1在航煤加氢中应用DCS的优点

7.2关于现场总线与DCS

7.3先进控制方案的应用

7.4航煤加氢DCS应用展望

参考文献

致谢