cs3000集散控制系統在熱力網中的應用
金太東，劉姝廷
（遼寧石油化工大學信息與控制工程學院，遼寧撫順113001)
摘 要：針對沈陽石蠟化工有限會司西烯酸分廠熱力網中蒸汽減溫器出口蒸汽波動大、操作變量多、關聯性強等特點，提出使用橫河cs3000集散控制系統對多變量進行控制。簡述了熱力網工藝流程和控制系統的結構，提出采用常規控制和分程控制相結合的控制策略。投運后的控制結果表明熱力網運行穩定，控制效果明顯，節約了能源，提高了企業的經濟效益。
關鍵詞：熱力網；cs3000；控制效果；經濟效益
中圖分類號：tp 273 文獻標識碼：a
1引言
丙烯酸分廠主要生產丙烯酸甲酯、丙烯酸已酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸異辛酯。采用cs3000集散控制系統對熱力網的參數進行控制，綜合利用cs3000的pid，split．mld-sw等模塊，組態實現了常規、分程、手動／自動等控制。控制結果證明了該控制方案能夠有效地節約能源、提高了丙烯酸分廠的經濟效益。
2熱力網系統概述
1)熱力網工藝流程供給丙烯酸分廠的氣源為熱電分廠3臺75 t水煤漿鍋爐產生的5.3 mpa，l o mpa．0.5 mpa三個等級的蒸汽。丙烯酸分廠需向其工業生產裝置提供3 mpa，1.5 mpa．0 5mpa．0.2 mpa四個等級的蒸汽。這4個等級的蒸汽廣泛應用于丙烯酸分廠工藝、動力、儲運等生產過程中。如分解丙烯酸的重組分( e-241a/b)、丙烯酸罐加熱（d -102）、換熱器底部蒸汽伴熱（e-321）、汽輪機驅動（k-101）、焚燒爐中物料預熱（f-610）以及丙烯酸和丙烯酯的裝置區、中間灌區、產品灌區用汽等。丙烯酸分廠蒸汽管網流程圖，如圖l所示。
2)影響蒸汽管網運行的因素通過對丙烯酸分廠蒸汽管網研究，對影響蒸汽管網…3的因素作了分析。影響蒸汽管網的因素很多，歸納起來有以下幾個方面：
①蒸汽減溫器出口溫度對蒸汽管網的影響蒸汽減溫器出口溫度是一個很重要的因素，蒸汽減溫器通過水泵向其內部打人減溫水進行減溫，其出口溫度的變化會直接影響整個蒸汽管網供給工藝生產裝置蒸汽品質。
②蒸汽減溫器出口壓力對蒸汽管網的影響一般來說蒸汽管網大多用蒸汽減溫器出口壓力來表征各層管網的蒸汽等級，因此蒸汽減溫器出口壓力也是一個關鍵的因素，對于一條蒸汽管線，如果蒸汽減溫器出口壓力過高，能夠使得“放空”現象加重，并且浪費來源。蒸汽減溫器出口壓力過低則不能保證工藝生產裝置正常生產。
③蒸汽流量對蒸汽管網的影響1.5 mpa蒸汽管網運行過程中保持蒸汽流量穩定。這樣既可保證該蒸汽管網運行穩定，又可以使其與外來的低壓蒸汽管線合并后，蒸汽減溫器入口溫度、壓力的穩定，有助于該條管線上蒸汽減溫器出口溫度、壓力的控制。但如果蒸汽流量過大，不僅增加蒸汽能耗而且增加后面處理工序能耗，并使管網振蕩，蒸汽流量過小時可使該條蒸汽管線供氣量減少，影響工藝用戶正常生產。
3控制系統的結構
橫河cs3000的系統結構一主要包括現場控制站、操作站、工程師站和網絡通信這4個部分，其結構圖，如圖2所示。
根據系統規模配置1套fio總線型現場控制站，操作站2臺，工程師站1臺，工程師站和操作站均配置dell主流工控機，采用22crt，和專用操作員鍵盤。i/o卡件采用橫河aai143卡件，aai543卡件和aar145卡件。模擬量輸入為21點、模擬量輸出為l9點。
4熱力網控制方案
1)蒸汽管網控制方案3 mpa，1 5 mpa蒸汽管網帶控制點的工藝流程圖和0.5 mpa, 0.2 mpa蒸汽管網帶控制點的工藝流程圖，分別如圖3，圖4所示。
3 mpa．1.5 mpa蒸汽管網，以及0.5 mpa，0.2 mpa蒸汽管網，由于兩者控制方案設計相同，所以本文僅介紹3 mpa，1.5 mp |
