HOLLiAS MACS系統在液化氣分離裝置的應用
一、前言
HOLLiAS MACS系統是我廠使用的繼HS2000系統后第二套和利時公司的DCS系統。HOLLiAS MACS是和利時公司第四代DCS系統，該DCS系統功能強大，操作方便，具有很高的可靠性和安全性，在結構設計上比HS2000產品有了質的飛躍。和利時公司第四代DCS系統采用了Profibus-DP現場總線，I/O模塊均為智能化設計，整個系統從操作站、控制站、到I/O模塊到通信網絡，真正做到了“危險分散，控制分散，集中監控”；該系統采用了“域”的概念，將整個系統劃分為若干個功能完整，相對獨立，又能共享管理和操作數據的分系統。具有開放的體系結構，可以提供多層的開放數據接口；靈活方便的組態軟件；強大的數據處理能力；系統的冗余、容錯、自診斷功能使系統具有極高的可靠性。具有 Web Server 功能的控制系統可提供 INTERNET 訪問、 遠程瀏覽工廠生產過程、遠程生產報警、遠程故障診斷。
二、工藝過程簡介
現代石化工業發展推動了丙烯需求的不斷增長，近年其增長幅度甚至超過了乙烯需求的增速。我廠液化氣分離裝置年處理20萬噸液化氣，年連續操作8,400小時，裝置年運運轉率95.89%，采用一條線連續運轉，同時副產貧丙烯液化石油氣產品。裝置采用蒸餾方法將原料液化石油氣進行分離，采用了首創的先脫乙烷的二塔流程，在丙烯精餾塔中實現丙烯與丙烷及以上餾分的分離。原料液化石油氣經脫乙烷、脫丙烷及以上餾分后得到丙烯產品。乙烷及乙烯和丙烷及以上餾分混合后，得到貧丙烯液化石油氣副產品。
三、系統概述
整個DCS系統包括I/O總點數為94點，其中模擬輸入61點，模擬輸出16點，數字輸入8點，數字輸出9點。HOLLiAS MACS控制系統基本配置為：1臺I/O控制站、2臺操作員站（其中1臺兼工程師站）、25個I/O模塊。
· I/O控制站由主控單元、智能I/O單元、電源單元和專用機柜四部分組成，完成現場信號采集、工程單位變換、通過系統網絡數據和診斷結果傳送到操作員。
· 操作員站是最重要的人機交互界面，由高檔工業級計算機、專用工業鍵盤組成。進行生產現場的監視和管理。
· HOLLiAS MACS系統的網絡由上至下分為系統網絡和控制網絡兩個層次，系統網絡實現現場控制站與系統操作員站的互連，控制網絡實現現場控制站與智能I/O單元的通訊。
四、工藝流程簡述 (1)、脫乙烷工序 (2)、丙烯精餾工序
首先，經流調節以使流量穩定在2378Kg/h左右，原料液化石油氣進入脫乙烷塔(C-101)。塔 釜再沸量通過調節進C-101塔塔底再沸器(E-101)的低壓蒸汽流量來控制，而低壓蒸汽流量通過脫乙烷塔(C-101)的敏感溫度控制。塔頂氣體離開脫乙烷塔(C-101)進入C-101的塔塔頂冷凝器(E-102)，用冷卻水冷卻。冷卻到41的塔頂回流泵(P-101)加壓，回流至脫乙烷塔(C-101)。未冷凝氣體進入D-101罐出口冷凝器(E-103)，經循環冷卻水冷卻，冷凝液流回D-101，不凝的氣體通過壓力控制閥后與貧丙烯液化石油氣混合。
來自脫乙烷塔(C-101)的液化石油氣進入1#丙烯精餾塔(C-102)中部。塔釜再沸量通過調節進C-102塔塔底再沸器(E-104)的低壓蒸汽流量來控制，而低壓蒸汽流量通過1#丙烯精餾塔(C-102)的敏感溫度控制。塔頂氣體物料離開1#丙烯精餾塔(C-102)進入2#丙烯精餾塔(C-103)底部。1#丙烯精餾塔(C-102)塔底物料通過液位調節閥控制進入產品LPG冷卻器(E-108)，利用循環冷卻水冷卻到40與D-101罐出口冷凝器(E-103)不凝氣混合后作為LPG產品送到原液化氣罐區的產品液化氣球罐中。2#丙烯精餾塔(C-103)底部物料通過C-103塔塔底泵(P-105)加壓后，作為回流進入1#丙烯精餾塔(C-102)上部。塔頂氣體離開2#丙烯精餾塔(C-103)進入C-103塔塔頂冷凝器(E-105)，用冷卻水冷卻。冷卻到44的塔頂冷凝液，進入C-103塔塔頂回流罐(D-102)。液體通過C-103塔塔頂回流泵(P-103)加壓，全部返回至2#丙烯精餾塔(C-103)。丙烯產品從2#丙烯精餾塔(C-103)上部側線抽出，在丙烯產品冷卻器(E-106)中，利用循環冷卻水將丙烯產品冷卻到40后，通過管道送到丙烯罐區的丙烯球罐
五、主要控制方案 1．脫乙烷塔(C-101)、1#丙烯精餾塔(C-102)壓力聯鎖保護
2、串級控制 六、組態步驟 HOLLiAS MACS系統組態軟件分為： 七、總結 HOLLiAS MACS系統具有開放的體系結構，可以提供多層的開放數據接口；支持多種現場總線標準，適應未來的擴展需要；系統具備強大的處理功能，并提供了方便的組態復雜控制系統的能力；系統冗余、容錯、自診斷能力較強，可靠性高。技術支持能力強大，售后服務及時。在經濟效益上，比同類型產品價格少，備品備件有保障。2003年7月液化氣分離裝置正式投運以來，系統一直安全穩定運轉，界面友好，操作方便，降低了操作人員的勞動強度，提高了整體控制、操作管理水平，為裝置的長期可靠運行提供了有力保障
塔釜再沸量通過調節進C-101塔塔底再沸器(E-101)的低壓蒸汽流量來控制，當脫乙烷塔(C-101)底PIA102壓力超過正常操作壓力2.9Mpa時，PIA102報警顯示框變紅，超過3.1Mpa觸發高高報警顯示變紅并閃爍，提醒操作人員注意，當壓力超過3.3Mpa時通過DO點觸發FVS101電磁閥切斷進C-101塔塔底再沸器(E-101)的低壓蒸汽的氣動調節閥的氣源，強制切斷低壓蒸汽控制C－101塔釜再沸量，保證裝置的安全。為了使控制可靠，我們選擇了HOLLiAS MACS系統ConMaker 軟件中的ST結構化文本語言編寫控制條件，使控制條件在FCS控制站內運行。1#丙烯精餾塔(C-102)壓力聯鎖保護方案同上。
脫乙烷塔(C-101)、1#丙烯精餾塔(C-102) 的塔釜再沸量、LPG流量記錄控制、塔頂回流流量記錄控制、塔釜液位指示控制、2#丙烯精餾塔(C-103)塔頂回流流量控制、D－101、D－102液位控制等都采用串級調節，保證了乙烯裝置的平衡運行。
ConMaker 控制器軟件
負責系統控制站的運行與維護
FacView 人機界面軟件
負責系統的在線監視、操作、控制、調試、維護
組態軟件平臺為中文WinNT4.0/2000；
1. 前期準備工作
確定系統硬件配置、數據點清單、控制運算方案；詳細的整體規劃，將為組態工作節省了大量的時間。
2．控制器組態
HOLLiAS MACS系統在算法組態方面提供了多種途徑，能滿足各種復雜控制系統的要求。ConMaker 軟件具有六種控制編程語言1. 結構化文本語言2. 指令表語3. 順序流程圖4. 梯形圖5. 功能塊圖6. 連續功能圖
· 執行ConMaker建立相應工程，定義工程名，設定工程屬性。定義系統硬件配置及相應屬性。
· 按照模板格式用OFFICE-EXE CEL編寫數據點，用導入工具Macsdbload生成相關數據庫，啟動ConMaker, 選擇ConMaker的菜單項：“工程”（或“project”）| “導入…”（或“Import…”）。
· 組態控制算法。首先定義相關局部變量和全局變量，選擇相應的算法組態工具編制控制運算程序。
· 編譯工程，下裝控制站。
3．上位機組態
· 配置Facview軟件
· 添加數據庫點
· 建立圖形、報表及軟硬點報警組態項目。
· 編譯下裝
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