浙大中自SunyTDCS9200集散控制系統實現以進口設備為

　　摘要：本文介紹了利用SunyTDCS9200對造紙洗選工段的全面監控，重點闡述進口設備和系統設計對控制系統的特殊要求，以及利用SunyTDCS9200系統豐富的功能，全面實現其監控的方法。
　　
　　1 引言
　　紙漿洗選是制漿過程中十分重要的環節，洗選過程的目的是把紙漿中的黑液分離出來，并使纖維細胞壁及細胞腔中的蒸煮溶解物擴散出來，從而得到較潔凈的紙漿。經洗選后的漿料，其洗凈度對以后的紙漿造紙影響很大，未洗凈的漿料會產生較多的泡沫，從而降低篩選、凈化、濃縮效率，增加漂白和施膠等藥品的消耗，加大中段廢水排放的污染，影響紙成型的勻度和成紙質量。因此，紙漿洗選具有洗凈漿料和在盡可能減少稀釋的前提下，最大限度的提取漿料中所含溶解物質和化學藥品的雙重作用。
　　某造紙廠具有生產能力為300t/d真空洗選裝置，其中關鍵設備如除節機、一段壓力篩、二段壓力篩、洗節機、洗渣機、除砂器、節子磨機和主要漿泵均采用安德里茲（ANDRITZ）進口產品。通過利用浙大中自SunyTDCS9200組建過程控制系統，使其生產工藝控制操作智能化、自動化，從而大大節約了運行費用，提高了產品質量，該造紙廠從而取得了更多的經濟效益。
　　
　　2 控制系統的硬件配置
　　2.1 系統組成
　　整個DCS控制系統由2個控制站組成，分別為電氣控制站和儀表控制站，其中，電機、泵類監控的測點設計在電氣控制站中實現，其控制算法主要采用LD語言實現；有關閥門、模擬量等監控的測點所實現的PID控制、遠程操作調節閥、遠程監控等功能在儀表控制站中實現，其控制算法主要采用FBD語言實現。該系統配置了3個操作站，均能實現對電機類設備和儀表類設備的監視和控制。其系統組成方框圖如圖1所示。
　　
　　2.2 實現功能
　　該系統完成對整套洗選裝置的數據采集和顯示，機泵的啟停，閥門的開啟，模擬量控制，重要設備之間聯鎖和保護，以及除砂器、洗節機和洗渣機的排污順控等，主要內容如下：
　　1) 遠操調節：12套；
　　2) 自動調節：41套；
　　3) 機泵控制：55套；
　　4) 聯鎖、保護：98套；
　　5) 順序控制：3套。
　　

　　3 控制特點
　　由紙漿洗選過程的工藝流程來看，整個紙漿洗選過程主要分為：漿的粗篩過程、漿的洗滌過程、漿的精篩過程。所以整個洗選過程的控制主要表現為壓力除節機的控制、洗漿機轉速、真空度的控制以及一段、二段壓力篩和除砂器的控制。在整個工程實施過程中，其控制系統體現了以下幾個特點：
　　
　　3.1 控制的密集性
　　在該系統中，每臺泵的需要流量不同，除節機、一段壓力篩、二段壓力篩、洗節機、洗渣機、除砂器等整套設備的體積不大，但進出裝置的物料卻很多，傳統情況下，需要由專人看管，隨時調整漿泵進出口閥門，同時還需兼顧其它設備正常工作的壓力。由于漿泵進口閥門需要關小，造成漿泵超負荷運行，且磨蝕頻率高，用電負荷大。由于手工操作，造成產品質量波動大，從而造成質量事故的概率高。現利用DCS系統，每一物料都需要通過嚴格的PID控制，否則就會造成裝置的堵塞，另外，由于裝置的體積小，慣性小，控制的范圍要求得也小，對控制系統的設計存在一定的難度。如圖2為除節機的流程圖，從該圖中可以看出，控制該裝置的正常運行，需要5套PID調節回路來成功實現對壓力除節機的控制。
　　通過DCS系統的操作員站，由于整個系統實現了自控運行，操作人員的主要責任就是監控、查詢及發送相應的指令。通過操作員站及所安裝的監控系統，一個人即可完成過去由多人完成的工作，大大提高了效率。
　　

　　3.2 控制的條件較多
　　整個洗選過程的控制有壓力除節機的控制、壓力篩的控制、除砂器的控制以及洗漿液位的控制等，由于每個調節系統輸入條件限制較多，輸出也受外圍的泵和閥的開停狀態限制，不同的狀態要求調節閥響應控制到0%或30%位置，其邏輯框圖如圖3所示。本工程通過利用SunySunyTDCS9200系統的算法編輯器（SunyIEC）的成功實現了對各系統的控制，圖4是盤磨板調系統具體實現的算法程序圖。
　　

　　3.3 節子磨啟動和保護條件復雜
　　由于節子磨啟動和保護條件很復雜，通過多方技術人員對設計圖紙的共同探討，根據生產的實際情況，節子磨啟動條件如下，其實現算法如圖5所示。
　　1) 節子磨潤滑油泵準備好；
　　2) 節子磨板調系統退刀限位(常開）；
　　3) 節子磨解機急停；
　　4) FS028_FS1推力軸承油量>L=1，常開；
　　5) FS029_FS1前徑軸承油量>L=1，常開；
　　6) FS030_FS1后徑軸承油量>L=1，常開；
　　7) TS032_TS1前徑軸承油溫
　　8) TS033_TS1后徑軸承油油溫
　　9) TS034_TS1推力軸承油油溫
　　10) LS052_LS1油箱油位大于L，常開；
　　11) TT_4107油箱油溫>H=1，常開，正常閉合；
　　12) PDS051油過濾網差壓大于H=1，常開；
　　節子磨跳閘保護條件如下：
　　1) 盤磨潤滑油泵停；
　　2) FS028_FS2推力軸承油量>LL=0，常閉；
　　3) FS029_FS2前徑軸承油量>LL=1，常開；
　　4) FS030_FS2后徑軸承油量>LL=1，常開；
　　5) TS032_TS2前徑軸承油溫
　　6) TS033_TS2后徑軸承油油溫
　　7) TS034_TS2推力軸承油油溫
　　8) 電機繞組溫度A、B、C大于120度；
　　9) 電機前、后軸承溫度大于80度；
　　10) LS052_LS2油箱液位>LL=1，常開。

　　4 結束語
　　本造紙廠通過利用SunyTDCS9200控制系統，成功地實現了在洗選過程中的智能化、自動化控制，通過該系統使紙漿洗凈度提高3～4%，洗滌用水減少5～10%，黑液濃度提高2～3%，大大提高了紙漿生產的效率，也因此為該廠取得了更大的經濟效益。