專利名稱：尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國自1995年遷安尿素合成塔爆炸，特別是2005年平陰尿素合成塔爆炸以來， 對(duì)引起尿素合成塔爆炸的原因和如何防止類似事故的再次發(fā)生，引發(fā)了廣泛的關(guān)注和爭議。而一般尿素生產(chǎn)廠家在正常生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)镻4閥閥芯脫離、閥桿卡住以及P4閥控制信號(hào)斷線等原因造成合成塔壓力突然上升的情況也是時(shí)有發(fā)生，及時(shí)停掉壓縮機(jī)、氨泵和一甲泵是避免因尿素合成塔超壓造成的合成塔爆炸事故的最好辦法。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)，在尿素生產(chǎn)過程中，不論是工藝還是設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，確保尿素合成塔不會(huì)超壓，避免合成塔超壓爆炸的重大安全事故出現(xiàn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)，包括有設(shè)置于尿素合成塔內(nèi)的壓力變送器、 第一、第二比較系統(tǒng)以及工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS，所述的工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS包括數(shù)據(jù)采集卡和控制卡，其特征在于所述的第一、第二比較系統(tǒng)均包括信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路，所述信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸入端分別通過工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)采集卡與壓力變送器相連，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸出端通過與門匯于一處并通過數(shù)字濾波器接入工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡，所述第一、二比較系統(tǒng)中電流比較電路的輸入端分別外接一路設(shè)定的壓力值信號(hào)；所述的工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡分別具有壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出端口、氨泵控制信號(hào)輸出端口和一甲泵控制信號(hào)輸出端口。本實(shí)用新型的有益效果(1)、本實(shí)用新型采用兩級(jí)超壓連鎖跳車，既能保證超壓時(shí)把壓力及時(shí)的降下來， 又能最大程度的保證工藝和生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行；(2)、本實(shí)用新型智能的選擇正在運(yùn)行的機(jī)、泵進(jìn)行跳車，當(dāng)運(yùn)行的機(jī)、泵比較多時(shí)，就多跳車一臺(tái)機(jī)、泵；當(dāng)運(yùn)行的機(jī)、泵比較少時(shí)就只跳車一臺(tái)，在最大程度上穩(wěn)定生產(chǎn)；(3)、本實(shí)用新型的機(jī)、泵跳車不是同時(shí)進(jìn)行的，而是按順序跳車，在最大程度上保證工藝穩(wěn)定運(yùn)行；(4)、在停車后所有機(jī)、泵的調(diào)速必須調(diào)到最低轉(zhuǎn)速后才能被重新啟動(dòng)，可以有效防止事故擴(kuò)大；(5)、本實(shí)用新型對(duì)于壓力變送器送來的信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)出現(xiàn)短路和斷路的情況時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)鎖住輸出，防止誤動(dòng)作。

[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2、圖3分別為基于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的算法流程圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)，包括有設(shè)置于尿素合成塔內(nèi)的壓力變送器、第一、第二比較系統(tǒng)以及工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS，工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS包括數(shù)據(jù)采集卡和控制卡，第一、第二比較系統(tǒng)均包括信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸入端分別通過工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)采集卡與壓力變送器相連，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸出端通過與門匯于一處并通過數(shù)字濾波器接入工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡，第一、二比較系統(tǒng)中電流比較電路的輸入端分別外接一路設(shè)定的壓力值信號(hào)；工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡分別具有壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出端口、氨泵控制信號(hào)輸出端口和一甲泵控制信號(hào)輸出端口。壓力變送器輸出4_20mA的電流值，經(jīng)過第一、第二比較系統(tǒng)進(jìn)行比較后作為工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的參數(shù)被用于運(yùn)算；同時(shí)信號(hào)檢測(cè)電路對(duì)壓力變送器輸出輸入的模擬量的質(zhì)量碼進(jìn)行檢測(cè)，判斷壓力信號(hào)是否正常，如果正常，則作為超壓控制軟件的控制參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，否則該信號(hào)將被禁止參與運(yùn)算；數(shù)字濾波器大大提高抗干擾能力，防止誤動(dòng)作；最后工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS通過運(yùn)算結(jié)果，智能選擇輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)超壓控制。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施過程作進(jìn)一步的說明系統(tǒng)在工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS平臺(tái)上，通過工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)采集卡， 利用壓力變送器采集入塔物料管線上尿素合成塔的壓力；使用工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS編程工具，通過軟件對(duì)輸入的壓力信號(hào)進(jìn)行二次比較和數(shù)字濾波，并同時(shí)利用自編信號(hào)檢測(cè)軟件提取輸入信號(hào)的質(zhì)量碼判斷信號(hào)是否正常，如果正常，則作為超壓控制軟件的控制參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，否則該信號(hào)將被禁止參與運(yùn)算；系統(tǒng)的核心是使用工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS編程工具編寫的合成塔超壓控制軟件，該軟件對(duì)經(jīng)過判斷的壓力信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)， 控制信號(hào)通過工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS控制卡對(duì)尿素氨泵、一甲泵和壓縮機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)超壓連鎖跳車。既要穩(wěn)定生產(chǎn)，又要在合成塔超壓時(shí)及時(shí)將壓力降下來，只有在合成塔壓力超過 23. 5MPa且超壓時(shí)間又在5秒鐘以上時(shí)，才進(jìn)行停車。具體做法是首先操作工要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，選擇是哪幾臺(tái)C02壓縮機(jī)送本工段，然后要選擇本工段有哪幾臺(tái)氨泵和一甲泵在運(yùn)行。當(dāng)程序檢測(cè)到合成塔超壓，分兩種情況(1)、如果合成塔壓力P在21MPa< P <23. 5MPa，且超壓時(shí)間超過5秒鐘，先跳C02 壓縮機(jī)；如果不是4臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)送本工段，就跳車一臺(tái)壓縮機(jī)，否則就跳車其中的2臺(tái)壓縮機(jī)。壓縮機(jī)跳車后壓力仍然沒有降下來，再接著跳車1臺(tái)氨泵；如果壓力還沒有下來，再跳車1臺(tái)一甲泵。一般情況下，這時(shí)合成塔壓力都會(huì)降下來而不需要停車。(2)、如果合成塔壓力繼續(xù)上升，當(dāng)壓力P>=23. 5MPa，且超壓時(shí)間超過5秒鐘，說明超壓非常嚴(yán)重，首先跳車所有送本工段的正在運(yùn)行的C02壓縮機(jī)，接著跳車所有正在運(yùn)行的氨泵，最后跳車所有正在運(yùn)行的一甲泵，系統(tǒng)停車。這樣兩級(jí)超壓跳車的好處在于即能保證超壓時(shí)把壓力及時(shí)的降下來，又能最大程度的保證工藝和生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。一旦停車后，所有的機(jī)、泵的轉(zhuǎn)速必須調(diào)到最低轉(zhuǎn)速后，機(jī)、泵才能重新啟動(dòng)?？刂瞥绦?qū)毫π盘?hào)出現(xiàn)故障(短路和斷路)進(jìn)行判斷，防止錯(cuò)誤動(dòng)作。本實(shí)用新型的注意事項(xiàng)如下(1)、一般合成塔壓力信號(hào)從氨預(yù)熱器出口取樣，這樣可以有效的防止變送器取樣管被堵，使采樣信號(hào)準(zhǔn)確。(2)、合成塔壓力最好有兩個(gè)取樣點(diǎn)，連鎖信號(hào)進(jìn)行二選一。(3)、要在程序里對(duì)連鎖信號(hào)線的短路和斷路進(jìn)行判斷，要對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，防止因?yàn)榧傩盘?hào)的問題而出現(xiàn)誤動(dòng)作。(4)、操作工一定要正確選擇送本工段的C02壓縮機(jī)的機(jī)號(hào)。
權(quán)利要求1. 一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)，包括有設(shè)置于尿素合成塔內(nèi)的壓力變送器、第一、第二比較系統(tǒng)以及工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS，所述的工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS包括數(shù)據(jù)采集卡和控制卡，其特征在于所述的第一、第二比較系統(tǒng)均包括信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路，所述信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸入端分別通過工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)采集卡與壓力變送器相連，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸出端通過與門匯于一處并通過數(shù)字濾波器接入工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡，所述第一、二比較系統(tǒng)中電流比較電路的輸入端分別外接一路設(shè)定的壓力值信號(hào)；所述的工業(yè)集散控制系統(tǒng)DCS的控制卡分別具有壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出端口、氨泵控制信號(hào)輸出端口和一甲泵控制信號(hào)輸出端口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種尿素合成塔超壓連鎖控制系統(tǒng)，包括有壓力變送器、第一、第二比較系統(tǒng)以及DCS，DCS包括數(shù)據(jù)采集卡和控制卡，第一、第二比較系統(tǒng)均包括信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸入端分別通過DCS的數(shù)據(jù)采集卡與壓力變送器相連，信號(hào)檢測(cè)電路和電流比較電路的輸出端通過與門匯于一處并通過數(shù)字濾波器接入DCS的控制卡，第一、二比較系統(tǒng)中電流比較電路的輸入端分別外接一路設(shè)定的壓力值信號(hào)；DCS的控制卡分別具有壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出端口、氨泵控制信號(hào)輸出端口和一甲泵控制信號(hào)輸出端口。在尿素生產(chǎn)過程中，不論是工藝還是設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，能夠確保尿素合成塔不會(huì)超壓，避免了合成塔超壓爆炸的重大安全事故出現(xiàn)。
文檔編號(hào)B01J10/00GK202129065SQ20112018762
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者張朝陽, 耿紅, 趙欣亮, 鄧男 申請(qǐng)人:安徽三星化工有限責(zé)任公司