前言:
臺塑公司于1985 年成立電子組，與日本富士電機技術合作，從事中大型分散式控制系統（DCS）軟硬件設計與制造，目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應用于鋼鐵、化工、紙業(yè)、學校、醫(yī)院、汽電共生、發(fā)電廠等過程。富士電機于1975年10月發(fā)布DCS系統，是世界上最早研發(fā)出DCS系統的廠家之一。AX-2000集散控制系統是富士的第五代產品系統，是開放的新一代綜合控制系統，智能可靠的Process I／O單元同時也被橫河的CS3000系統所采用。AX-2000系統具有良好的控制性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機接口，系統擴展方便，獲得用戶較高評價。
北京燕山石化公司研究院SEBS中試加氫工段檢測控制由于加氫中試需要長期穩(wěn)定運行，收集大量的數據，為基礎設計和施工設計提供數據，并尋求工業(yè)化裝置的良好控制手段。在選型過程中，由于富士DCS系統的可靠性、開放性、標準化及共享實時數據等特點相對比較突出，故選用了富士的小型集散控制系統MICREX-MS。該系統是面向中小型規(guī)模成套設備的分散控制系統而開發(fā)的，是小型具有擴充性的系統，具有極強的工程開發(fā)能力。
1、SEBS介紹
丁苯熱塑性彈性體(簡稱SBS)是一種兼有塑料和橡膠特性的新型合成彈性體，它被廣泛應用于制鞋、粘合劑、塑料及瀝青改性等領域。SBS是由苯乙烯和丁二烯嵌段聚合而成，而聚丁二烯橡膠中不飽和雙鍵的化學性質比較活潑，使SBS抗老化性能不佳，通常采用選擇性加氫的方法改進，經過加氫使其雙鍵飽和．即SBS中的丁二烯單元的C＝C雙鍵加氫飽和，得到氫化SBS，即SEBS。這樣不僅提高了SBS的抗老化性能和使用溫度，而且擴大了應用范圍。
2、SEBS中試流程概述
SBS中試合成后的基礎膠由泵B10l經流量計FQS8105計量后，送入預混釜F－102中與經過FQS81 04定量計量催化劑混合(預混釜F-102A／B在連續(xù)操作時交替使用，其控制詳見控制功能篇),混合均勻后，由進料泵P 8151經預熱器E 8151打入第一加氫反應器T 8151的頂部和第二反應器。取樣合格，達到要求的加氫度后。由膠液泵輸送至催化劑脫除工段進行催化劑的脫除工作(見圖1)
圖1 SEBS中試流程全貌
3、控制系統概述
SEBS中試所應用的MICREX MS集散系統(下面簡稱集散系統)包括一個操作控制站（OCS250）， 一個過程控制站(PCS250)及過程輸入/輸出口(PIO)（見圖2）。
其中，模擬輸入點（AI）：40點；模擬輸出點(AO)：2O點；開關量輸入點(DI)：48點；開關量輸出點(DO)64點；溫度輸入點(PI)：16點。
圖2 MICREX-MS硬件配置圖
4、在SEBS中試中集散系統各項功能的應用及拓展
SEBS中試是將聚合后的SBS基礎膠在液相催化劑的作用下加氫制取的。轉化率要求很高(SBS氫化度>98％ )，為此工藝上采用兩個反應器串聯、并聯及單塔循環(huán)、雙塔循環(huán)等多種操作方式．而對集散系統要求操作簡便易行，控制方式方便．可以自動、手動自由切換，參數在設備畫面上即刻修改。不必切換到回路畫面上進行修改。下面就各方面的應用進行闡述。
4.1 監(jiān)控操作功能
操作人員通過操作畫面，對工藝流程整體進行監(jiān)控。
在手動狀態(tài)下，操作人員可直接通過CRT中的觸摸屏對自控閥進行開、關及開關量的調節(jié)等操作。SEBS中試現場的調節(jié)閥上裝有位置開關，當閥門動作時，閥門位置開關閉合或開啟．對集散系統返回一個節(jié)點信號，系統對這一信號進行處理。將這一信號在操作畫面上通過閥門顏色的改變來表現出來（紅色代表閥門狀態(tài)為開、藍色代表閥門狀態(tài)為關）。這樣可通過工藝畫面閥門的顏色來判斷現場閥門的真實狀況，減少發(fā)生事故的可能。
SEBS中試做了四道安全設計，以保證中試開車的正常運行。
第一道是由控制回路對調節(jié)閥進行正常調節(jié)，保證工藝參數的正常；
第二道也是由報警環(huán)節(jié)對調節(jié)閥進行調節(jié)，當工藝參數超標時，操作臺發(fā)出光電報警，提醒操作人員，現場調節(jié)閥進行安全釋放；
第三道是由自力式調節(jié)閥（PRV）進行安全釋放；
第四道是由安全閥進行保護設備性質的釋放。
4.2 控制功能
由于本系統是為中試服務，因此在適應性、靈活性及簡便方面要求較高。對應于中試工藝上的方案多樣性，在自控方面利用集散系統的控制機能而進行了針對本裝置的閉環(huán)控制設計、程序控制沒計。
本裝置的程序設計有2個，第一個為預混釜F102連續(xù)交替使用，見圖3。
圖3 預混釜交替使用流程圖
預混釜Fl02在集散系統中的工作過程如下:
(1)準備。
(2)預混釜Fl02A加料：預混釜F102A進料閥FV8l06打開(進料閥FV8l06與進料閥FV8107是互為 聯鎖的。當FV5106開啟時，FV8107是關閉的；當FV8l06關閉時，FV8107才可以開啟，反之亦然)。預混釜F102A出料閥KV8l03關閉，FQS8105復位，膠液泵B101啟動，當控制模塊F8l05的累積值大于設定值時，B101停止和預混釜F102A進料閥FV8106關閉。
(3)開始攪拌：打開預混釜F102A的攪拌。
(4)加入催化劑，氮氣管線的PV8112打開(用氮氣送催化劑)、FQS8l01復位打開KV510l打開FV8l08，當控制模塊F8l04的累積值大于設定值時，預混釜Fl02A催化劑進料閥FV8l08關閉。
(5)關閉攪拌：延時5min，關閉預混釜F102A的攪拌。
(6)開始出料：當預混釜F102B的液位報警器LIS8l04低位報警時，打開預混釜F102A的出料閥KV8l03開始出料。
(7)預混釜Fl02A的液位LIS8l03低位報警后，程序返回(2)。
(8)預混釜F102B的操作過程與預混釜F102A的操作過程一樣。
5、結束語
MICREX MS自投運以來運行基本穩(wěn)定，檢測準確。基本上達到了控制的要求，減少了不必要的勞動，受到控制室操作人員的好評。
參考文獻
(1) MICREX MS用戶手冊
(2) MS集散控制系統在SEBS中試中的應用
日本富士電機株式會社
上海大學學報(自然科學版)
