DeltaV DCS系统在丙烯均相聚合系统中的应用与研究

摘要

随着集散控制系统DCS(Distributed Control System)的应用与发展，开发应用编程简单、安全可靠、便于使用和维护的、高度开放的控制系统已经成为现实。DeltaV DCS系统继承了PROVOX DCS和RS-3 DCS系统的优势，充分应用了当今在计算机、网络、数字通讯、图形控制策略设计等方面的最新技术，融合了当今工作站、以太网、数字总线、OPC(OLE for Process Control)和XML(Extensible Markup Language)等先进技术，为用户提供了简单、灵活的软、硬件安装方式和直观方便的组态开发手段，并能提供更为精确的控制。本研究课题来源于兰港公司丙烯均相聚合系统改造项目。兰港公司丙烯均相聚合反应系统控制自1995年建成以来，一直采用美国Fisher-Rosemount 公司的RS-3 DCS系统。随着丙烯均相聚合反应行业的发展，对产品质量、工艺控制系统提出了更高的要求，且RS-3 DCS系统不能升级，控制技术相对落后，硬件故障频繁，大多数卡件等硬件设施原厂家已不生产，同时控制装置自动化水平低，控制策略单一，控制系统存在精确性、开放性、先进性、规范性差，应用层次较低等问题。
　　 本文研究开发了一套基于DeltaV DCS系统，结合组态软件、工业以太网、PROFIBUS等先进工业控制技术及策略的丙烯均相聚合装置先进的控制系统，实现了DCS控制过程的先进性、开放性及可靠性要求。论文阐述了聚丙烯发展现状与前景、DCS发展现状、趋势及普通DCS存在的问题。当前世界及中国聚丙烯市场都处于供不应求，中国聚丙烯市场容量及产能也不断增长。而用于均相聚丙烯生产过程控制系统DCS 自诞生以来不断向通用计算机、控制系统与子系统集成、采用以太网通信、分散化和智能化及现场总线方向发展，同时也暴露出普通DCS存在的问题。在DeltaV DCS系统概述方面，本文对系统结构、系统控制网络及控制网络安全、系统组成及功能说明等八个部分进行了详细介绍，说明DeltaV DCS系统具有规模可变、支持在线升级、冗余控制器设计、离线组态等特点。在丙烯均相聚合系统控制设计方面，阐述了丙烯均相聚合系统工艺流程，设计了丙烯均相聚合系统控制策略。在控制策略实现方面，对丙烯均相聚合系统DeltaV DCS系统控制结构进行了简单介绍，论述了DeltaV DCS系统中基本功能块功能及控制算法，实现了丙烯均相聚合系统的基本测量参数显示、一般PID控制、复杂回路控制、设备开停控制、顺序程序控制及PID联锁等控制策略。丙烯均聚聚合系统的DeltaV DCS系统自2009年7月投用以来，整个工艺控制系统运行平稳，人机界面友好，操作方便，操作强度低。它的成功应用对国内如PlantWeb、AMS、OPC、以太网等先进工业技术在大型石化企业中的应用研究具有一定的推动作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

2 聚丙烯及DCS发展状况

3 DeltaV DCS系统概述

4 丙烯均相聚合系统工艺流程简介及控制策略

5 DeltaV DCS系统在丙烯均相聚合系统上的应用

6 总结与展望

参考文献

致 谢