和利時公司DCS系統(tǒng)在焦化行業(yè)中的應(yīng)用

　　一、概述
　　
　　煤炭是我國zui主要的能源。除燃燒提供熱量外，還可經(jīng)綜合加工利用，提供多種化工產(chǎn)品。實現(xiàn)煉焦及化學(xué)產(chǎn)品回收的自動化，對我國煤炭資源的綜合利用有著重要的作用。隨著環(huán)保意識的日益加強(qiáng)，以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，焦化行業(yè)過程控制系統(tǒng)采用DCS已成為當(dāng)前的趨勢。
　　
　　化廠一般由備煤車間、煉焦車間、回收（化產(chǎn)）車間及公用工程部分組成。備煤車間主要是設(shè)備的啟、停控制，DCS實現(xiàn)其邏輯聯(lián)鎖。煉焦車間、煤氣回收車間及及公用工程部分采用DCS來實現(xiàn)其控制。
　　
　　二、配置方案
　　
　　整個DCS系統(tǒng)由四臺操作員站、一臺工程師站、一個網(wǎng)關(guān)站、兩個控制站、兩個擴(kuò)展柜組成。完成對焦化、篩焦、備煤和煤氣柜裝置的控制與監(jiān)測；以及冷鼓、脫硫、制冷和給水、循環(huán)水、空壓站、油庫等公共部分控制與監(jiān)測。四臺操作員站分別完成對各個界區(qū)的監(jiān)控，工程師站負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的軟件維護(hù)，網(wǎng)關(guān)站負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)送到公司管理網(wǎng)上。
　　
　　采用遠(yuǎn)程I/O方式：距離控制室較近的信號電纜線直接敷設(shè)至中心控制室；距控制室較遠(yuǎn)的部分采用了現(xiàn)場控制站或遠(yuǎn)程I/O。
　　
　　三.控制方案綜述
　　
　　本裝置自動控制的重點在于焦?fàn)t集氣管壓力的控制，其他如主煤氣流量、分煙道壓力、鼓冷工段鼓風(fēng)機(jī)吸入壓力、初冷器后煤氣溫度、上段冷凝液槽液位、電捕焦器絕緣箱壓力等的控制多為單回路或串級控制，所以以下以焦?fàn)t集氣管壓力的控制為例對控制方案作簡單的介紹。
　　
　　在焦化生產(chǎn)中，焦?fàn)t集氣管壓力的控制是一個至關(guān)重要的參數(shù)，它的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，影響它的因素比較多。
　　
　　針對以上原因，采取以下措施：
　　
　　a.回路調(diào)整參數(shù)時，將一臺集氣管壓力調(diào)節(jié)回路參數(shù)調(diào)的靈敏一些，另一臺調(diào)得遲鈍一些避免相互之間產(chǎn)生耦合振蕩。
　　
　　b.將交換機(jī)換向信號引入作為前饋信號，達(dá)到超前調(diào)節(jié)的目的。
　　
　　和利時公司利用自己在自動控制理論算法上的強(qiáng)大優(yōu)勢，采用一種基于遺傳算法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能算法，并將此算法嵌入在和利時公司的MACS系統(tǒng)中，將DCS系統(tǒng)的硬件高可靠性、軟件靈活性與現(xiàn)代智能控制相結(jié)合，在分析控制對象的基礎(chǔ)上采用智能協(xié)調(diào)解耦控制方案實現(xiàn)了模糊規(guī)則的在線修改和隸屬函數(shù)的自動更新，在控制上保證了集氣管壓力穩(wěn)定在工藝要求范圍內(nèi)。
　　
　　四.主要功能
　　
　　監(jiān)控畫面功能：
　　
　　在管理網(wǎng)中能實時看到全廠生產(chǎn)信息總覽、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控信息等（根據(jù)生產(chǎn)需要組態(tài)），
　　
　　關(guān)鍵參數(shù)（壓力、溫度、流量等）的隨時間的變化趨勢，
　　
　　可以根據(jù)需要靈活組織查詢功能，
　　
　　可以根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)的需要靈活查詢出結(jié)果報表，
　　
　　主要的生產(chǎn)報表功能，
　　
　　以上的監(jiān)控畫面、報表、趨勢等能通過web瀏覽相關(guān)歷史數(shù)據(jù)保存。
　　
　　五.控制效果
　　
　　自從采用和利時公司MACSSmartpro系統(tǒng)在山西中陽鋼廠焦化DCS控制系統(tǒng)投運以來，取得了令人滿意的效果：
　　
　　1.整個生產(chǎn)過程的自動控制投運率達(dá)90%以上，大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境；
　　
　　2.系統(tǒng)維護(hù)方便簡單，降低了維護(hù)強(qiáng)度，而且由于該系統(tǒng)的I/O卡件的通用性，使得系統(tǒng)的備品備件費用很低，降低了維護(hù)成本；
　　
　　3.系統(tǒng)提供了通訊接口，通過專線與遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)計算機(jī)連接，并入全廠管理網(wǎng)，實現(xiàn)實時管理、統(tǒng)一調(diào)度，為實現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程的優(yōu)化提供了良好的條件。
　　
　　六.應(yīng)用
　　
　　幾年來，北京和利時公司在焦化行業(yè)DCS的應(yīng)用方面積累了較為成熟的經(jīng)驗，相繼在山西陽光焦化、山西金暉煤焦化、山西大土河焦化、山西臨鋼焦化、山西中陽鋼廠焦化、兗州焦化、南鋼焦化、安陽市寶碩焦化、華寶焦化、亞鑫焦化、太原市梗陽焦化、山西孝義金暉焦化等企業(yè)成功地將我公司DCS產(chǎn)品MACS系統(tǒng)用于生產(chǎn)過程控制。
　　
　　山西中陽鋼廠焦化裝置為60萬噸/年焦化裝置，整套裝置分為焦化、冷鼓和公共部分，四套裝置聯(lián)合布置，統(tǒng)一管理，分散控制，聯(lián)合操作，從管理上保證全廠安全穩(wěn)定、優(yōu)化長效。其DCS控制系統(tǒng)采用北京和利時公司MACS系統(tǒng)，完成對上述各裝置的檢測及控制，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，為該公司主體生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定和長周期運轉(zhuǎn)提供了可靠的保障。
　　
　　七.經(jīng)濟(jì)效益和社會效益
　　
　　該方案行之有效，又能節(jié)省大量投資。滿足了生產(chǎn)需要，形成了一套經(jīng)濟(jì)適用的系統(tǒng)配置方案。使各崗位操作人員既能了解整個生產(chǎn)情況，又保證了各個生產(chǎn)裝置之間的獨立性和安全性。