淺談全密度PDS系統(tǒng)的控制

楊月 姜炳義

摘要：PDS簡稱產(chǎn)品出料系統(tǒng)，是全密度聚乙烯的關(guān)鍵系統(tǒng)，本文通過某石化全密度PDS系統(tǒng)的介紹，指出了PDS在全密度裝置的重要性，此外對PDS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制方式進(jìn)行了說明，最后對如何更好地維護(hù)PDS提出建議。

關(guān)鍵詞：全密度聚乙烯;PDS;Profibus-DP

全密度聚乙烯PDS系統(tǒng)功能是將樹脂從反應(yīng)器分批送出，送入產(chǎn)品脫氣倉，某石化全密度聚乙烯的反應(yīng)器配備了兩套產(chǎn)品出料系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行才能滿足全密度聚乙烯的生產(chǎn)能力要求，所以PDS穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到生產(chǎn)裝置的長周期運(yùn)行。

一、控制系統(tǒng)的組成

全密度PDS引進(jìn)的是美國UNIVATION公司的UNIPOL PE技術(shù)，根據(jù)工藝包要求控制系統(tǒng)必須有TLJV安全認(rèn)證，采用了SIMATICS74OOFH故障安全控制系統(tǒng)。一旦工藝安全聯(lián)鎖條件具備，S7就立即進(jìn)入安全工作狀態(tài)，從而保證操作人員、設(shè)備、環(huán)境和生產(chǎn)過程處于安全狀態(tài)。（見圖1）

（一）控制器冗余

S7-400FB由2套互為熱備的中央控制器組成，內(nèi)部預(yù)裝有冗余軟件，并通過兩個(gè)通訊接口實(shí)現(xiàn)相互連接。在系統(tǒng)正常的運(yùn)行中，當(dāng)某個(gè)中央控制器出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)中央控制器能自動(dòng)運(yùn)行所有的工作，保證了系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。而且控制器和卡件實(shí)現(xiàn)了交叉冗余。

（二）電源冗余

通過冗余的CPU上配置的冗余電源完成系統(tǒng)供電，當(dāng)其中某一臺電源發(fā)生故障時(shí)，不必停機(jī)就可更換已壞的電源.現(xiàn)場供電采用西門子SITOP直流電源采用冗余設(shè)計(jì)原則。直流電源允許并聯(lián)使用，將所有配置的直流電源并聯(lián)后再通過ET200M分布式I/O模件向現(xiàn)場供電。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)其中某一臺直流電源發(fā)生故障時(shí)，并聯(lián)的直流電源能保證足夠的功率輸出，而且不必停機(jī)就可更換已壞的直流電源。

（三）卡件冗余

整個(gè)系統(tǒng)由323個(gè)點(diǎn)組成，27個(gè)A1點(diǎn)，13個(gè)AO點(diǎn)，126個(gè)DI點(diǎn)，157個(gè)DO組成，只有112個(gè)DO是送控制盤指示燈用的點(diǎn)是非冗余卡，其它都采用冗余卡。

（四）網(wǎng)絡(luò)冗余

PROF1BUS現(xiàn)場總線作為S7-400FH的現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)，采用雙介質(zhì)冗余。保證控制站能夠可靠的訪問現(xiàn)場設(shè)備。

二、現(xiàn)場設(shè)備和儀表的組成

1.每套PDS配備了兩個(gè)容器（PC產(chǎn)品罐和PBT產(chǎn)品吹出罐），容器壓力監(jiān)測設(shè)施。

2.有32臺閥門，由于閥門動(dòng)作頻繁，又是順序控制，有任何一臺故障都將影響系統(tǒng)的運(yùn)行，根據(jù)對全密度裝置PDS閥門的調(diào)研，采用的是Flowsever的開關(guān)閥。每套有13個(gè)自動(dòng)閥，2個(gè)共用的自動(dòng)閥，兩個(gè)手閥。

三、控制方式

PDS控制方式有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，在自動(dòng)控制時(shí)又分交聯(lián)自動(dòng)模式和非交聯(lián)自動(dòng)模式，在操作臺上有一個(gè)控制盤和二個(gè)操作站。每個(gè)自動(dòng)閥在控制盤上有位置指示燈，并增加控制邏輯設(shè)計(jì)了“閃光燈”，這樣，在邏輯發(fā)出閥門移動(dòng)指令時(shí)，限位開關(guān)指示燈持續(xù)閃爍，直到限位開關(guān)確認(rèn)閥門到位，然后指示燈保持點(diǎn)亮。這項(xiàng)功能在排除閥門故障時(shí)十分有用。如果閥位指示燈不閃;那么說明邏輯阻止閥門打開。如果閥位指示燈閃爍不停;那么可能有機(jī)械故障或限位開關(guān)功能異常。

（一）手動(dòng)開關(guān)

手動(dòng)開關(guān)用于選擇操作模式、干涉循環(huán)、操作閥門、保護(hù)系統(tǒng)避免誤操作等。

（二）PDS定開關(guān)（HS-4101/6-1Q）

HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）是分別位于各PBT地面附近的現(xiàn)場雙位開關(guān)。開關(guān)切到“AUTO”位置，PDS邏輯可在“自動(dòng)模式”或“手動(dòng)模式”下運(yùn)行。正常情況下應(yīng)當(dāng)在“AUTO”位置。維修情況下該開關(guān)應(yīng)當(dāng)在“OFF”鎖定位置。如果在循環(huán)進(jìn)行中將該開關(guān)切到“OFF”位置，循環(huán)會立即停止，屆時(shí)所有閥門都將進(jìn)入故障安全保護(hù)位置。當(dāng)HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）被切到“OFF”位時(shí)，控制室內(nèi)的指示燈XL-4101-1Q（XL-4106-1Q）將會點(diǎn)亮。

（三）PDS操作開關(guān)（HS-4101/6-1S）

HS-4101-1S（FIS-4106-1S）采用三位手動(dòng)開關(guān)，其功能是啟動(dòng)PDS。“START”位置是一個(gè)瞬時(shí)信號，在使用手動(dòng)開關(guān)操作時(shí)，它將彈回到中立“AUTO”位置。如果HS-4101-1Q在“AUTO”位;PBT壓力低于PA211-4103-1;PC壓力高于PA2L-4101-2，那么“START”信號將鎖定。

（四）PDS模式選擇開關(guān)（HS-4101/6-1T）

HS-4101-1T采用三位手動(dòng)開關(guān)，其功能是選擇PDS的操作模式。

（五）手動(dòng)控制

在任何PDS投入使用前必須人工對系統(tǒng)進(jìn)行合理的氮?dú)獯祾吆蜏y漏，對PC罐和PBT罐中的壓力進(jìn)行調(diào)試正常后才投自動(dòng)，手動(dòng)控制是在手動(dòng)模式下由操作工使用控制盤上各個(gè)閥門的控制開關(guān)進(jìn)行控制出料。

（六）單PDS自動(dòng)控制

PDS邏輯將允許PDS在單系統(tǒng)模式下操作，這樣操作的效率雖然不如“交聯(lián)交替序列”模式，但應(yīng)付只一個(gè)PDS可操作的情況卻十分有用，如閥門限位開關(guān)故障、閥門故障時(shí)，我門需要對一套PDS進(jìn)行檢修，另一套繼續(xù)出料滿足生產(chǎn)需要。

（七）雙出料系統(tǒng)的自動(dòng)控制聯(lián)鎖

1.準(zhǔn)備出料。

2.樹脂出料去PC。

3.樹脂的罐際傳送。

4.PBT間的氣體輸送。

5.從產(chǎn)品吹出罐輸出樹脂。

四、結(jié)束語

全密度PDS系統(tǒng)是裝置的關(guān)鍵系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行才能滿足生產(chǎn)的需要，因此在設(shè)計(jì)之前我們就對國內(nèi)同裝置進(jìn)行了調(diào)查，吸取其優(yōu)點(diǎn)，對不足的地方進(jìn)行改進(jìn)，在維護(hù)的過程中我們不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，自開始以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，為整個(gè)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行提供了好的條件。