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1、聚合车间自动控制系统设计要求、聚合车间DCS自动控制设计概要1 .笨乙烯、发泡剂A/B、纯水、甲笨1、甲笨2的计量，反应釜内超温或超压报警；2 .每台釜可生产四种产品，生产工艺曲线有两种。一种是生产普通料、高倍料、快速料，工艺曲线包括有中温、高温过程；另一种是生产阻燃料时，没有中温过程。则在画面上应设置2个按钮，分别控制两种工艺曲线，不可同时执行。3 .所有自动控制阀门的开、关均应有反馈信号，阀门误动作或不动作声光报警。4 .所有自动控制阀均可以自动进行控制，同时每一只自控阀均可以切换到手动操作，手动与自动控制时，应有明显的区别。5 .自控阀与反馈信号均应在DCS上显示，并显示不同的颜色（如红
2、色表示关闭，绿色表示开启），以目测阀门动作的不一致性。6 .所有动设备在DCS画面上均应有动作，转动、流体流动等显示。7 .储罐中的液位在DCS上应有显示。（苯乙烯、戊烷）8 .聚合车间DCS主画面每一页均显示所用蒸汽压力及温度、仪表风压力、氮气压力、循环水压力、循环水进出管的温度、自来水压力等参数，高于或低于设定值时报警。9 .画面上每一台釜均有变频器的操作显示，显示每台变频器的频率、电机的电流，显示备用变频器的切换按钮，电机故障或无法启动时按钮闪烁并报警。10 .画面上每一页均有苯乙烯、发泡剂A/B、纯水、甲苯1、甲苯2的体积或重量在流量计处显示，并有累积数。11 .所有操作动作、频率、电
3、流、流量、重量、体积、压力、温度、时间等均应有实时记录，以便查对。12 .有三级密码控制，操作员工只能进行操作，可以进行部分参数修改；班长有修改如时间、温度等参数的权力；修改程序等必须有工程师进行操作。13 .每3台釜在一个画面上。二、聚合车间自动控制要求（一）反应釜温度控制流程图：（见附图）（二）反应釜温度控制程序整个聚合温度控制过程分成二个阶段，一阶段为：升温、恒温（造粒）、加气前等待、加气；二阶段为：中温升温、中温持温、高温升温、高温持温、冷却。温控曲线如下图：（1）升温准备阶段启动A程序前，先将程序复位。程序复位时电脑提示。确认复位。点击确认，程序恢复到初始状态，所有寄存器清零，温控计
4、时归零。启动A程序，低温阶段反应自动程序开始，放空，疏水，排水阀自动打开，排水2分钟后放空阀关闭，蒸汽加热阀打开，排水30秒后，排水阀自动关闭，蒸汽阀疏水阀保持开启，自动升温开始。A程序启动后，不得停止，必须得到确认后，方可停止。在程序运行过程中，可以修改部分工艺参数，如温度、时间。（2）升温过程电脑记录反应釜内温，和夹套温度，如升温异常可提醒操作员及时采取措施。操作人员可以查阅反应釜温度曲线了解升温情况。当温度升至曲线第一个温度设定点（如：84,工艺管理员可以修改该参数），进汽阀关闭，停止升温。反应釜因温度惯性会继续升温至第二个温度设定点（如：87,工艺管理员可以修改该参数），这时程序自动开
5、始进水，疏水阀关闭，进水阀（大阀小阀同时开启），出水阀打开，大阀30秒后关闭，程序将夹套温度降低到70C以下，然后交由第三个温度设定点（如：90.5,工艺管理员可以修改该参数）和小冷却阀自动控温反应釜的低温阶段的反应。程序进入第二段，小冷却。（此过程中温度趣过88开始计时）低温反应过程中，设有超温（高温和低温报警，超温大冷却自动开启（低温H1）,到第二设定点大冷却自动关闭（低温H2）o反应釜电流监测报警（报警值工艺管理员可以修改该参数）。在升温过程中，开始升温时，打开DN80的蒸汽切断阀，向夹套通入蒸汽进行升温；当釜内温度达到80C时，关闭DN80的蒸汽切断阀，改由DN25蒸汽调节阀向夹套通入
6、蒸汽继续进行升温。（3）当低温造粒反应结束，程序进入第三段，中温阶段。该段程序需要手动确认执行。当反应釜灌气结束，进入到升中温阶段，操作员需要点击启动B程序，确认启动B程序后，反应釜重复低温反应阶段的升温动作,将温度升至中温的温度设定点（如：98,工艺管理员可以修改该参数）。蒸汽阀关闭停止升温，关闭疏水阀，直到中温反应时间结束（如：120分钟，工艺管理员可以修改该参数）。程序自动进入下一阶段，高温反应阶段（中温反应过程中有温度超高报警（中温H）,报警值由操作员自己设定）。在此过程中，如果温度超过设定最高温度则开启冷却水大阀进行冷却。升温幅度为0.75Cmin（可设定）。（4）高温反应阶段：中温
7、结束后，进入高温反应时，需进行排气、放水，然后开启蒸汽阀，升温至高温温度设定点（如：118,工艺管理员可以修改该参数），停止升温。高温反应阶段由时间控制，时间根据工艺要求设定（如：240分钟，工艺管理员可以修改该参数）。反应时间到时程序自动进入下一阶段，大冷却。（高温反应过程中有温度超高报警（高温H,L）,报警值由操作员自己设定）。（5）大冷却阶段，高温时间结束，程序自动关闭疏水阀，开启出水阀和进水阀。进入大冷却，大冷却至设定温度值（如：45,工艺管理员可以修改该参数），反应结束。程序复位。进入到下一个反应周期。（6）整个反应过程中，需要注意几个反应的关键点，低温反应的升温停止点，中温温反应的
8、升温停止点，高温反应的升温停止点。中温结束时间点，高温结束时间点。小冷却温度控制点。如有异常，需要进行手动干预。反应过程中对气动阀进行手动操作不影响温控曲线的继续执行。(oO14012010088806040252000119-120oC900. 54. 5-6. Oh1.5-2. Oh3. 5-4. Oh3. 5-4. Oh123456789101112131415161718(h)EPS生产工序时间-温度曲线图（三）温控及相关DCS设计工作条件及要求1 .安全方面：整个反应阶段对温度、压力进行分阶段进行自动报警，自动记录，自动联锁，记录时间为180天。趣温、超压自动报警并打开大冷却DN12
9、5水阀向夹套进水对釜内物料进行降温。温度趣过60摄氏度时，反应釜搅抨禁止停车等，在安全方面保证整个生产稳定可靠进行。在任何情况下，无论是手动还是自动操作，反应釜搅拌都不得无故或人为停车，当搅拌电机无电流小于等于IoA时，进行报警。由操作人员进行确认后进行消警。2 .整个反映过程都由程序自动控制完成，如果遇到特殊情况则可以切换到手动，完成反应。所有自动控制阀均可以自动进行控制，同时每一只自控阀均可以切换到手动操作。切换到手动操作后，阀门显示应有明显区别或标注。3 .反应釜低温反应阶段小冷却温度控制，由两组PID反应釜内温和外温组成。4 .每一台反应釜的温度控制程序独立，以便各台釜均能生产不同品种
10、（高倍料、普通料、阻燃料）的产品。反应釜温度计采用现场及远传两种方式，现场每台釜边装1只现场数显温度计。反应釜内温及夹套温度各二个测点均应在DCS终端进行显示，但因只有一点接入温控系统，故在接入的一点有故障的情况下，可以在DCS上进行手工及时切换信号，达到备用的目的。无故障时,DCS取温度取高的一点进行控制。5 .由于聚合反应是放热反应，反应釜内的聚合热是由介质水传递到釜壁，此热量再由反应釜外半圆管内的冷却水带走。在恒温（90）时反应釜内温度的控制要尽量平稳，温度偏差在0.1。6 .所有自动控制阀门的开度或开、关均应有反馈信号，阀门误动作或不动作声光报警。自控阀与反馈信号均应在DCS上显示，并
11、显示不同的颜色，以目测阀门动作的不一致性。7 .聚合车间的所有手动切换开关及按钮均设在操作室内。并与DCS系统分开，可以独立进行操作。8 .反应釜压力控制。反应釜内压力通过压力变送器传到DCS系统上，趣压MPa）声光报警。现场，每只釜上接两只现场压力表。9 .反应釜电机转速控制。反应釜电机转速由变频器进行控制，以便调整转速。生产过程中转速一般为60rpm（设定值），在刚投料时转速约为30rpm（设定值），出料时转速为IOrPm（设定值）。变频器安装在电器室内，电器室内装有空调装置，保持室内温度在常温,防止温度过高。变频器转速控制面板设置在操作室电器操作台上。电机趣电流（设定在设定值50A）报警
12、。生产过程正常时由变频器对反应釜搅拌电机进行供电，如果变频器发生故摩，则由备用变频器代替，切换是在DCS上进行，要求切换方便且时间不能太长。联锁要求：反应釜电机未启动时或搅拌转速低于30rpm（设定值），不能打开蒸汽阀对反应釜进行升温动作。10 .当温度高于75C时，不得启动A程序，以防在进行B程序操作时误操作，必须确认菜单进行确认后，方可启动A程序。（四）反应釜温控系统程序表步序过程时间(min)温度(IC)小冷却PlD阀冷却水进水阀冷却水出水阀夹套排气阀蒸汽球阀蒸汽调节阀夹套排水阀疏水阀备注控制参数TV-100X-1HV-100X-1HV-100X-2HV-100X-3HV-100X-4T
13、V-100X-2HV-100X-6HV-100X5第一阶段A程序1准备20-252min后关HV-100X-3时间2升温0.5250.5min后关HV-100X-6时间升温60-15025-8080t时关闭HV-100X-4溢度升温10-3080-85打开TV-100X-2,85t时关闭TV-100X-2温度升温8-1585-86利用余热自然升温温度3升温0.586-8830秒后关闭HV-100X-I,88C为造粒计时。点时间4温控5-1088-90.5超过91t开HV-IoOXT温度5持温300-400900.5超过91C开HV-IOoX-I温度第二阶段B程序（需确认）6排水33min后关H
14、V-100X-3、HV-100X-6时间7升温X90-9595t时关闭所有阀门温度中温120-X95-115时间到执行下一步（总时间可调），超过118t报警时间8排水33min后关HV-IoOX-3、HV-100X-6时间升温Y115.5H5.5C时关闭阀门温度高温210-Y122时间到执行下一步（总时间可调），超过122C报警时间9冷却180-30045温度达到关闭阀门温度10待机三、工艺水进料控制1 .反应釜工艺水计量（去离子水）由DCS控制，通过电磁流量计进行计量。2 .要求：设定进料量（设定值）后，切换开关拨向自动后（有自动与手动，手动用于纯水不经DCS工作时用），按下纯水进料泵开关按
15、扭后，此时流量计后的气动进料阀打开，反应釜上进料阀由手工进行操作，然后纯水进料泵启动向反应釜中打水，达到规定进料量关应逐步关小调节阀，直至关闭纯水流量计后的自动进料阀，然后自动关闭对应的进料泵，再手动关闭釜上手动进料阀。3 .要求：工艺水自动控制气动阀未打开时，进料泵不能启动，防止打闷泵。4 .聚合车间有工艺水泵两台，在DCS上应可以进行切换。四、苯乙炸进料控制1 .苯乙烯计量由质量流量计进行计量，由DCS控制。2 .要求：设定进料量后，切换开关拨向自动后，按下笨乙烯进料泵开关按扭后，此时流量计后的自动阀自动打开（釜上管道进料阀由手动打开），然后开启萃乙烯进料泵，当离规定进料量还余约300KG
16、（设定值）时，气动阀动作逐步减小流量，当流量达到规定进料量（设定值）后关闭笨乙烯进料泵，同时关闭自动进料阀，釜上分管道上进料阀及进料总阀由手动关闭。3 .流量计管道上自动切断气动阀未打开时，进料泵无法启动。4 .在操作室内设置“启动”及“停止”手动开关，此按钮与DCS分开，属于独立控制，以备在DCS故障时使用。5 .在自动控制的情况下DCS可以方便的转换到手动控制，同时可以分别控制任何一个阀门开启或关闭。6 .车间有笨乙烯泵两台，在DCS上应可以进行手工切换。五、甲苯1计量、投加1 .选择进料泵。如果相对应的工艺泵故摩，在DCS上可以切换到备用泵。2 .设定加入量。3 .手动打开反应釜上相应的
17、进料阀及总阀。4,按下显示器对应的“启动”按钮进行启动。5 .甲苯自动控制进料阀打开，然后开启进料泵，当重量接近计量值（设定值，净重约2kg）时，自动进料切断阀关闭。6 .联锁：自动阀未打开时，进料泵无法启动，防止打闷泵。7 .趣过规定值（超过2KG,可以设定）进行报警。8 .停电时，所有阀门均处于关闭状态。9 .关闭反应釜上相应的进料阀及总阀。10 .发泡剂（戊烷）计量、加气六、甲笨2计量、投加1 .选择进料泵。如果相对应的工艺泵故摩，在DCS上可以切换到备用泵。2 .设定加入量。3 .手动打开反应釜上相应的进料阀及总阀。4 .按下显示器对应的“启动”按钮进行启动。5 .甲笨自动控制进料阀打
18、开，然后开启进料泵，当重量接近计量值（设定值，净重约2kg）时，自动进料切断阀关闭。6 .联锁：自动阀未打开时，进料泵无法启动，防止打闷泵。7 .超过规定值（超过2KG,可以设定）进行报警。8 .停电时，所有阀门均处于关闭状态。9 .关闭反应釜上相应的进料阀及总阀。七、发泡剂（戊烷）计量、加气1 .选择进料泵。每2台泵对应1只流量计，泵在DCS上应可以进行手工切换。2 .设定加入量。3 .手动打开反应釜上相应的进料间及总阀。4 .按下显示器的“启动”按钮进行启动。5 .发泡剂自动控制进料阀打开，然后开启戊烧进料泵，当重量接近计量值（设定值，净重约160Okg）时，自动进料控制调节阀动作逐步减小流量，当称量达到要求后自动关闭戊烧进料泵，然后关闭自动进料阀。6 .联锁：自动进料阀未打开时，进料泵无法启动，防止打闷泵。7 .趣过规定值（趣过IOKG,可以设定）进行报警。8 .停电时，所有阀门均处于关闭状态。9 .发泡剂流量计共2台，分别各对应6台反应釜。10 .关闭反应釜上相应的进料阀及总阀。八、热水回流装置1 .热水回流槽收集反应釜夹套水、机械密封冷却水，装有热水回流泵，将此槽中的热水打到冷却水塔进行冷却后再使用。2 .热水回流槽设置有水位上限与下限液位开关，超过上限水位时热水回流泵起动，低于下限水位时热水泵自动关闭。
