Sviluppo della tecnologia di controllo del carico elastico per grandi apparecchiature criogeniche

Questo documento descrive brevemente l'importanza e il principio della tecnologia di carico elastico per i grandi sistemi di separazione dell'aria ed elabora i punti tecnici della tecnologia di carico elastico e i suoi metodi di configurazione di software e hardware di sistema, che garantiscono la domanda variabile di gas di produzione in Laigang, riduce l'emissione e riduce il consumo di energia del generatore di ossigeno nell'intero processo in diversi carichi. Ha un importante valore di riferimento per la regolazione automatica del carico di altri grandi sistemi di separazione dell'aria.
Parole chiave: sistema di controllo distribuito; sistema di controllo del processo avanzato; Carico elastico

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1. Introduzione
2. Principi di base di attuazione
3. Ambiente hardware
4. Soluzione tecnica

1. Introduzione

Mantenere l'equilibrio di raffreddamento e l'equilibrio logistico, la riduzione del consumo di energia dell'intero processo del dispositivo a carichi diversi e il mantenimento delle operazioni economiche è sempre più apprezzata dal settore e anche la tecnologia del carico elastico è diventata un argomento chiave di sviluppo.
Il generatore di ossigeno da 60000m³/h di Laigang è responsabile della maggior parte delle attività di approvvigionamento di gas di Laigang. Allo stesso tempo, la produzione di Laigang ha bisogno di ossigeno e azoto variano notevolmente. A volte è necessario più ossigeno e talvolta è necessario più azoto. La tecnologia di carico elastico può garantire la domanda variabile per le esigenze di gas di produzione di Laigang, risolvere il consumo di energia del generatore di ossigeno nell'intero processo sotto carichi diversi e ridurre il tasso di emissione.

2. Principi di base di attuazione
Il sistema di controllo del generatore di ossigeno da 60000m³/h di Laigang è diviso in due livelli: DCS del sistema di controllo distribuito (controllo di base) e sistema di controllo avanzato (controllo avanzato).
2.1 DCS del sistema di controllo distribuito (controllo base)
Il sistema di controllo distribuito (DCS) esegue attività di controllo di base, tra cui: controllo automatico delle palette di guida dell'ingresso del compressore d'aria, controllo automatico del compressore dell'aria anti-surge e protezione di interblocco dei compressori d'aria; Controllo automatico e interblocco dei livelli liquidi di torri di raffreddamento dell'aria e torri di raffreddamento ad acqua; Regolazione automatica del flusso d'acqua dopo le pompe dell'acqua; controllo automatico e commutazione automatica delle pompe dell'acqua; controllo automatico degli adsorbitori di setacci molecolari e protezione ad interblocco dei riscaldatori di setacci molecolari; Controllo automatico delle palette di ingresso del compressore dell'aria, controllo automatico del compressore dell'aria Protezione antim-sorge/interblocco dei compressori d'aria; Controllo automatico delle palette di ingresso dell'espansore per turbine/controllo automatico dell'anti-superficie alla protezione della fine/interblocco del potenziamento degli espansori di turbine; controllo e distribuzione del flusso d'aria nello scambiatore di calore principale; controllo automatico della distillazione di ossigeno-nitrogeno, della purezza del prodotto di ossigeno-nitrogeno e del flusso del prodotto del gas di ossigeno-nitrogeno; controllo automatico, regolazione del carico e commutazione automatica delle pompe di ossigeno liquido; distillazione argon, purezza del prodotto argon e controllo automatico del gas argon del flusso del prodotto; controllo automatico e regolazione del carico e commutazione automatica della pompa Argon; protezione e controllo del sistema di serbatoi di stoccaggio; controllo e protezione del sistema elettrico; Funzionamento e commutazione automatica della pompa liquida criogenica durante il normale funzionamento.
2.2 Sistema di controllo avanzato (controllo avanzato)
Aggiungi un sistema di controllo avanzato sulla base di DCS. Il sistema di controllo avanzato esegue il compito del telecomando e del comando di DCS. La sua funzione principale è di calcolare in base al valore target del prodotto attraverso il modello matematico del sistema di controllo avanzato e leggere il valore istantaneo dei parametri di processo rilevanti delle DC contemporaneamente, ottenere la modifica del punto di operazione automatico di controllo (tutti i parametri di processo sono convertiti in modo automatico per la convertire le modifiche automatiche, SO per essere realizzati in modo da realizzare le modifiche automatiche. prodotto. Il sistema di controllo avanzato ha un modello matematico dei parametri di processo di ciascuna condizione di lavoro all'interno dell'intervallo di carico dell'80% ~ 110% del generatore di ossigeno, che è la parte fondamentale della realizzazione della tecnologia di carico elastico.

3. Ambiente hardware
Il controllo di base utilizza 3 set di sistemi DCS di Foxboro I/A Series per realizzare il controllo di base della separazione dell'aria; Il sistema di controllo è composto da 1 stazione di ingegnere, 3 stazioni di operatore, 1 stazione di controllo di processo e rete di comunicazione. La stazione di workstation e di controllo formano una rete a rete ridondante in fibra piena. La stazione di controllo avanzata scambia i dati con la stazione di ingegnere tramite la comunicazione del server OPC. Come cervello di controllo di livello superiore, la stazione di controllo avanzata controlla a distanza i DC di controllo di base per eseguire la regolazione del carico variabile sulla separazione dell'aria.

4. Soluzione tecnica
4.1 Configurazione della stazione di controllo avanzata
Il sistema di controllo avanzato funziona sulla stazione di controllo avanzata e utilizza la versione inglese del sistema professionale di Windows XP. La DCS Engineer Station funge da server OPC e il database del sistema di controllo avanzato e la stazione di ingegnere DCS realizzano la comunicazione OPC per trasmettere e scambiare dati. Il database in tempo reale del sistema di controllo avanzato memorizza tutti i dati inviati e ricevuti dai DC, nonché dati supplementari che devono essere condivisi tra diversi moduli software. Il database in tempo reale è gestito in background e l'operatore non ha il diritto di accedere direttamente alla funzione di servizio del database. Il database in tempo reale è il modulo software di base e tutti gli altri moduli sono collegati ad esso.
Il database in tempo reale è composto da tre parti:
① L'area di archiviazione del database in tempo reale:Altri moduli su questa area di archiviazione Accesso ai dati tramite una funzione di interfaccia dedicata, che deve essere eseguita prima dell'inizio di tutti gli altri moduli; Il programma di servizio RDB _ OPR può essere utilizzato per monitorare e utilizzare i dati nel database;
Modulo ②opc:Questo modulo è responsabile della trasmissione dei dati tra il sistema DCS e il database in tempo reale del sistema di controllo avanzato. Le funzioni principali sono leggere il file di dati di configurazione, creare punti dati nel database in tempo reale, inizializzare o avviare la comunicazione da/al sistema DCS ed eseguire la trasmissione dei dati temporizzata secondo la richiesta;
③ Interfaccia operatore:Tutte le funzioni dell'interfaccia utente (come il monitoraggio dei dati e le funzioni di controllo dell'operatore) sono fornite dall'OPI dell'interfaccia dell'operatore. I dati monitorati e controllati da OPI sono i dati ottenuti nel database in tempo reale.

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