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摘要:本文介绍了浙大中控的Jx-300XP DCS系统在川化1．4万t/ a双氧水装置上的应用，该系统由工程师站、操作站、控制站、过程控制网络等组成，能对双氧水生产过程进行自动控制。
关键词:JX-300XP DCS 自动控制
0 前言
川化股份有限公司气体厂1．4万t／a过氧化氢装置采用了浙大中控技术有限公司的Jx300XP DCS系统来替代1万t／a双氧水装置所使用的Honeywell公司的Plantscape DCS系统。实现了该装置的工艺生产操作、监视、自动控制、程序控制、联锁保护、数据采集和生产管理等功能。
1 工艺简介
1．4万t／a过氧化氢装置分为氢化、氧化、萃取、净化和后处理工序。工艺采用钯催化剂固定蒽醌法生产过氧化氢。蒽醌法生产双氧水是采用自动氧化法或循环还原一氧化法。该方法以2乙基葸醌作为工作载体，以重芳烃与磷酸三辛酯的混合物作为溶剂，配制成工作液。将工作液与氢气一起通入装有钯催化剂的氢化塔内，在一定的温度和压力下进行氢化反应，得到相应的2一乙基氢蒽醌溶液，此液进入氧化塔后再被空气氧化，生成过氧化氢，同时工作液中的2一乙基氢蒽醌恢复成原来的蒽醌。含有过氧化氢的工作液进入萃取塔，利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同以及工作液与水的密度差，用纯水萃取含有过氧化氢的工作液，得到含过氧化氢的水溶液，经萃取后的工作液重新回到系统，继续循环使用。
2 系统整体结构
JX 300XP DCS系统采用三层通信网络结构。
最上层为信息管理网，采用符合TCP／IP协议的以太网，连接控制装置的网桥以及企业内各管理计算机用于信息的传送和管理，是实现综合管理的信息通道。
中间层为过程控制网（SCnet lI），采用双高速冗余工业以太网SCnet II作为其过程控制网络，连接操作员站、工程师站和控制站，并传输各种实时信息。
底层网络为控制站内部网络（SUBS），采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之问进行信息交换的通道。
3 配置方案
1．4万t／a过氧化氢装置JX一300XP DCS系统配置了1个控制站、3个操作站、配电和安全栅柜、打印机、通讯总线以及旧系统的1套UPS电源。l台服务器用于公司级的信息传送，是实现公司综合管理的信息通道。
该系统有1个卡件机柜（SC1），共安装有5只机笼，包括1只电源机笼和4只卡件机笼。主控卡、数据转发卡、10卡都安装在该机笼里。
该系统共有6O个继电器，其中用于DO的共42个，全部为于结点输出；用于DI的共l8个，继电器驱动电源为DC 24V，安装在新安全栅柜内。
该系统使用了两套安全栅。一套是旧安全栅柜里安装有95个P+F齐纳式安全栅（限制回路电压，使回路电压低于齐纳栅安全限压值），其中模拟量输入型安全栅需要单独提供电源，其电源串接在安全栅与卡件之间的回路中，电源来自旧配电柜，现场变送器电源由安全栅提供；而模拟量输出型安全栅不需要供电，其模拟输出信号从卡件经安全栅后直接送给现场的执行机构，开关量输入型安全栅不用配电。此外旧安全栅柜里安装有5个并接供电的隔离式安全栅。
另一套是新安全栅柜里安装的76个TURCK隔离式安全栅，它们采用统一并接供电，不单独为每～个安全栅分别接人电源；现场变送器电源由模拟量输入型安全栅提供，其输出直接到卡件对应点，模拟输出型安全栅接收卡件传来的信号送给现场执行器，开关量输入型安全栅为制氢部分的开关阀的位置开关提供24VDC电源。
4 控制方案
（1）简单回路控制。PAS的自动压力调节系统中的原料气压力（PV一901）调节、吸附压力（PV一902）调节、产品气压力调节等4套系统和3套程控系统以及其他工序中的LICA一104、FIC-2106、PRCA一201,PIC一2201等共计4l套系统均为简单回路控制。
（2）复杂回路控制。1套变压吸附（PSA）提氢采用了顺控方案，并采用语言编写，它有“复位”、“步进”、“自检”、“暂停”、“自动运行”、“手动切塔”几种选择，装置在运行过程中，任一时刻总有吸附器处于吸附状态和再生的不同步骤，在停车时，程序处于“暂停”状态。开车前首先要手动选择好吸附器，当选择“623”时，表示使用6台吸附器，其中有2台吸附，有3次均压；当选择“513”时，表示使用5台吸附器，其中有1台吸附，有3次均压，其中有1台处于故障状态。然后让程序处于“自检”状态，检查自控系统运行程序与工况步骤是否一致，如果不一致，要通过“步进”使之一致；当程序与工况一致时，再逐渐开启原料气进阀。最后让程序退出“自检”状态，切换到“自动运行”状态，使系统自动运行。
若出现故障需要停车检修时，则让程序处于“手动”，这时所有的程控阀全部关闭，可以根据情况检修或手动调试其中任意程控阀。
要想使程序直接转到循环的第一步，则直接点“复位”。
总之，来自外界的原料气进入气液分离器（V0901），在此脱除气体中的游离水。当不允许原料气进入系统时，则通过管道PG908放空；若允许时，则原料气通过PV-901进入PSA系统。
在装置运行过程中，任一时刻总有2台吸附器处于吸附状态，其余4台吸附器处于再生的不同步骤。每台吸附器依次经历吸附、一级压力均衡降（ElD）、二级压力均衡降（E2D）、顺向放压（PP）、三级压力均衡降（E3D）、逆向放压（D）、冲洗（P）、三级压力均衡升（E3R）、二级压力均衡升（E2R）、隔离（ts）、～级压力均衡升（E1R）和最终充压（FR）等步骤。整个工艺时序及状况都通过预先设计好的顺控方案来实现。
5 ．JX.300XP DCS系统的优点
（1）JX．300XP DCS系统的软件安装方便、快捷。Plantscape DCS系统软件的安装需要很长时间，安装过程需仔细，一旦一步做错，将全部重新再来；而JX～300XP DCS系统软件的安装仅需2Orain左右，大大节省了安装时问。
（2）系统的数据转发卡具有一系列的自检功能且方便监控与查看。该系统可检测I／O通道通信线路的短路和断路，并且能够检查出发生故障的通道号，它不仅可以通过LED指示反映部分故障情况，而且还能通过上位机监控软件在操作站直接查看出故障的准确位置。
（3）JX．300XP DCS系统控制卡的综合诊断到了L／O通道级，具有灵活的报警处理和信号质量码功能，过程点的传感器和高低限检查，过程点报警处理增加了过程点的质量标志—— “报警”、“变送器故障”、“自动／手动”、“可疑”等。
（4）系统为全中文对话，便于理解。
（5）系统的上位机上显示的控制阀位输出与现场阀门的实际开度是完全一致的，在控制阀位时不需再考虑阀门的气开、气闭情况，方便了操作．在危急情况时更能及时、准确地进行处理。
（6）系统此次的硬件安装，每一个安全栅以及对应的开关都粘贴了与之隔离的变送器相呼应的标号，查找故障对可以从实际接线中一目了然地直接查找故障点，不需再去查阅大量的接线图，方便了故障的查找和处理，为在第一时间内及时处理事故赢得了宝贵的时间。
（7）增加了1台服务器，通过其与操作站的连接，把分析数据和监控画面放到企业门户上，实现其控制过程在川化网络的信息传递，是实现全公司管控一体化的良好开端。 | 
