前言:
臺塑公司于1985 年成立電子組，與日本富士電機(jī)技術(shù)合作，從事中大型分散式控制系統(tǒng)（DCS）軟硬件設(shè)計與制造，目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、紙業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、汽電共生、發(fā)電廠等過程。富士電機(jī)于1975年10月發(fā)布DCS系統(tǒng)，是世界上最早研發(fā)出DCS系統(tǒng)的廠家之一。AX-2000集散控制系統(tǒng)是富士的第五代產(chǎn)品系統(tǒng)，是開放的新一代綜合控制系統(tǒng)，智能可靠的Process I／O單元同時也被橫河的CS3000系統(tǒng)所采用。AX-2000系統(tǒng)具有良好的控制性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機(jī)接口，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，獲得用戶較高評價。
北京燕山石化公司研究院SEBS中試加氫工段檢測控制由于加氫中試需要長期穩(wěn)定運(yùn)行，收集大量的數(shù)據(jù)，為基礎(chǔ)設(shè)計和施工設(shè)計提供數(shù)據(jù)，并尋求工業(yè)化裝置的良好控制手段。在選型過程中，由于富士DCS系統(tǒng)的可靠性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)化及共享實時數(shù)據(jù)等特點相對比較突出，故選用了富士的小型集散控制系統(tǒng)MICREX-MS。該系統(tǒng)是面向中小型規(guī)模成套設(shè)備的分散控制系統(tǒng)而開發(fā)的，是小型具有擴(kuò)充性的系統(tǒng)，具有極強(qiáng)的工程開發(fā)能力。
1、SEBS介紹
丁苯熱塑性彈性體(簡稱SBS)是一種兼有塑料和橡膠特性的新型合成彈性體，它被廣泛應(yīng)用于制鞋、粘合劑、塑料及瀝青改性等領(lǐng)域。SBS是由苯乙烯和丁二烯嵌段聚合而成，而聚丁二烯橡膠中不飽和雙鍵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，使SBS抗老化性能不佳，通常采用選擇性加氫的方法改進(jìn)，經(jīng)過加氫使其雙鍵飽和．即SBS中的丁二烯單元的C＝C雙鍵加氫飽和，得到氫化SBS，即SEBS。這樣不僅提高了SBS的抗老化性能和使用溫度，而且擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
2、SEBS中試流程概述
SBS中試合成后的基礎(chǔ)膠由泵B10l經(jīng)流量計FQS8105計量后，送入預(yù)混釜F－102中與經(jīng)過FQS81 04定量計量催化劑混合(預(yù)混釜F-102A／B在連續(xù)操作時交替使用，其控制詳見控制功能篇),混合均勻后，由進(jìn)料泵P 8151經(jīng)預(yù)熱器E 8151打入第一加氫反應(yīng)器T 8151的頂部和第二反應(yīng)器。取樣合格，達(dá)到要求的加氫度后。由膠液泵輸送至催化劑脫除工段進(jìn)行催化劑的脫除工作(見圖1)
圖1 SEBS中試流程全貌
3、控制系統(tǒng)概述
SEBS中試所應(yīng)用的MICREX MS集散系統(tǒng)(下面簡稱集散系統(tǒng))包括一個操作控制站（OCS250）， 一個過程控制站(PCS250)及過程輸入/輸出口(PIO)（見圖2）。
其中，模擬輸入點（AI）：40點；模擬輸出點(AO)：2O點；開關(guān)量輸入點(DI)：48點；開關(guān)量輸出點(DO)64點；溫度輸入點(PI)：16點。
圖2 MICREX-MS硬件配置圖
4、在SEBS中試中集散系統(tǒng)各項功能的應(yīng)用及拓展
SEBS中試是將聚合后的SBS基礎(chǔ)膠在液相催化劑的作用下加氫制取的。轉(zhuǎn)化率要求很高(SBS氫化度>98％ )，為此工藝上采用兩個反應(yīng)器串聯(lián)、并聯(lián)及單塔循環(huán)、雙塔循環(huán)等多種操作方式．而對集散系統(tǒng)要求操作簡便易行，控制方式方便．可以自動、手動自由切換，參數(shù)在設(shè)備畫面上即刻修改。不必切換到回路畫面上進(jìn)行修改。下面就各方面的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
4.1 監(jiān)控操作功能
操作人員通過操作畫面，對工藝流程整體進(jìn)行監(jiān)控。
在手動狀態(tài)下，操作人員可直接通過CRT中的觸摸屏對自控閥進(jìn)行開、關(guān)及開關(guān)量的調(diào)節(jié)等操作。SEBS中試現(xiàn)場的調(diào)節(jié)閥上裝有位置開關(guān)，當(dāng)閥門動作時，閥門位置開關(guān)閉合或開啟．對集散系統(tǒng)返回一個節(jié)點信號，系統(tǒng)對這一信號進(jìn)行處理。將這一信號在操作畫面上通過閥門顏色的改變來表現(xiàn)出來（紅色代表閥門狀態(tài)為開、藍(lán)色代表閥門狀態(tài)為關(guān)）。這樣可通過工藝畫面閥門的顏色來判斷現(xiàn)場閥門的真實狀況，減少發(fā)生事故的可能。
SEBS中試做了四道安全設(shè)計，以保證中試開車的正常運(yùn)行。
第一道是由控制回路對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，保證工藝參數(shù)的正常；
第二道也是由報警環(huán)節(jié)對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)工藝參數(shù)超標(biāo)時，操作臺發(fā)出光電報警，提醒操作人員，現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥進(jìn)行安全釋放；
第三道是由自力式調(diào)節(jié)閥（PRV）進(jìn)行安全釋放；
第四道是由安全閥進(jìn)行保護(hù)設(shè)備性質(zhì)的釋放。
4.2 控制功能
由于本系統(tǒng)是為中試服務(wù)，因此在適應(yīng)性、靈活性及簡便方面要求較高。對應(yīng)于中試工藝上的方案多樣性，在自控方面利用集散系統(tǒng)的控制機(jī)能而進(jìn)行了針對本裝置的閉環(huán)控制設(shè)計、程序控制沒計。
本裝置的程序設(shè)計有2個，第一個為預(yù)混釜F102連續(xù)交替使用，見圖3。
圖3 預(yù)混釜交替使用流程圖
預(yù)混釜Fl02在集散系統(tǒng)中的工作過程如下:
(1)準(zhǔn)備。
(2)預(yù)混釜Fl02A加料：預(yù)混釜F102A進(jìn)料閥FV8l06打開(進(jìn)料閥FV8l06與進(jìn)料閥FV8107是互為 聯(lián)鎖的。當(dāng)FV5106開啟時，F(xiàn)V8107是關(guān)閉的；當(dāng)FV8l06關(guān)閉時，F(xiàn)V8107才可以開啟，反之亦然)。預(yù)混釜F102A出料閥KV8l03關(guān)閉，F(xiàn)QS8105復(fù)位，膠液泵B101啟動，當(dāng)控制模塊F8l05的累積值大于設(shè)定值時，B101停止和預(yù)混釜F102A進(jìn)料閥FV8106關(guān)閉。
(3)開始攪拌：打開預(yù)混釜F102A的攪拌。
(4)加入催化劑，氮氣管線的PV8112打開(用氮氣送催化劑)、FQS8l01復(fù)位打開KV510l打開FV8l08，當(dāng)控制模塊F8l04的累積值大于設(shè)定值時，預(yù)混釜Fl02A催化劑進(jìn)料閥FV8l08關(guān)閉。
(5)關(guān)閉攪拌：延時5min，關(guān)閉預(yù)混釜F102A的攪拌。
(6)開始出料：當(dāng)預(yù)混釜F102B的液位報警器LIS8l04低位報警時，打開預(yù)混釜F102A的出料閥KV8l03開始出料。
(7)預(yù)混釜Fl02A的液位LIS8l03低位報警后，程序返回(2)。
(8)預(yù)混釜F102B的操作過程與預(yù)混釜F102A的操作過程一樣。
5、結(jié)束語
MICREX MS自投運(yùn)以來運(yùn)行基本穩(wěn)定，檢測準(zhǔn)確�；旧线_(dá)到了控制的要求，減少了不必要的勞動，受到控制室操作人員的好評。
參考文獻(xiàn)
(1) MICREX MS用戶手冊
(2) MS集散控制系統(tǒng)在SEBS中試中的應(yīng)用
日本富士電機(jī)株式會社
上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)
