MIBK装置DCS控制系统优化设计

摘要

中国石油吉化精细化学品厂原有一套1.5万/年甲基异丁基酮(MIBK)装置，由于原装置的DCS系统运行一直不是很稳定，多次发生DCS系统的控制站下位机运行异常的现象，极易造成装置出现严重的爆炸、火灾事故。在二期再建的3万/年MIBK装置中，公司明确提出要对自控系统进行改造，并由我车间人员负责对二期工程的DCS系统进行重新设计优化工作。 我们通过对原设计中一些不尽合理的地方进行重新设计和完善，并在装置运行稳定的前提下，在充分利用了DCS厂家提供的组态软件的各种组态语言的同时，结合先进的软测量技术、神经网络、模糊控制等先进的控制思路和措施，通过采取调整丙酮回收塔原温度、液位的测控范围，优化PID算法，搭建功能更为完善的带SMITH预估补偿的串级PID算法模块及前馈控制；改变MIBK成品塔的控制方案，改普通PID调节为基于软测量技术的模糊PID串级调节，并增加各精馏塔的分程调节，使精馏塔转化率提上去，进而提高产品纯度。取消了氢气压缩单元不必要的连锁，在不降低安全系数的前提下，使系统更加稳定。在达到优化工艺控制的同时做到了方法简单实用。这既减少了故障率，同时采用DCS自带的功能模块也降低了系统的控制周期，使DCS实时控制的优势得以充分发挥。并且在实际应用中未花费购买优化软件的巨额费用，达到了充分利用DCS的系统资源的目的，也给远期维护带来了方便，达到了优化工艺控制的同时做到方法简单实用的目的。 通过对MIBK装置二期工程DCS系统设计优化方案的实施和改进一年来的实际运行，达到了使生产运行更加平稳，比一期提高了MIBK的产品质量和转化率，并且在进一步降低消耗定额的同时提高了产品的产量，给工厂创造了经济效益，证明优化设计是合理有效的。

目录

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声明

引言

1 MIBK--甲基异丁基酮装置工艺概述

2 MIBK装置DCS控制系统简介

2.1 HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构

2.1.1五类站

2.1.2三类网络

2.1.3 MIBK装置系统硬件组成

2.1.4系统硬件产品使用注意事项：

2.2 HOLLiAS—MACS系统的软件体系结构

3 MIBK装置软件组态

3.1基础组态

3.1.1数据库总控--建立JHMIBK工程

3.1.2设备组态

3.1.3数据库组态

3.1.4基本编译

3.1.5服务器算法组态

3.1.6联编和生成下装文件

3.2控制器算法组态

3.2.1控制器算法组态软件的主要功能：

3.2.2数据操作

3.2.3程序组织单元(Program Organization Unit)

3.2.4算法组态：

3.2.5 POU的调用

3.3方案编译

3.4仿真调试

3.5在线修改

3.6工程下装

3.7报表组态

3.8图形组态

3.8.1图形组态步骤

4 MIBK装置控制算法组态

4.1简单控制系统

4.1.1 PID调节

4.1.2流量积算

4.1.3连锁控制

4.1.4分程调节

4.2复杂控制系统

4.2.1氨压机单元的选择控制

4.2.2带SMITH预估补偿的温度串级调节系统

4.2.3 MIBK成品塔的模糊PID控制

结论

参考文献

致谢