RELIANCE 9101-0378 91010378
1. 服务对象
仪征化纤股份有限公司PTA装置溶剂脱水塔项目
2. 工艺简介
APC-Adcon
PTA装置是将原料对二甲苯（PX）、溶剂醋酸（HAc）、催化剂醋酸钴和醋酸锰（Co-Mn）、助催化剂或称促进剂溴化氢（HBr）以及空气连续送入氧化反应器，反应在一定压力和温度的条件下，经过一步氧化生成粗对苯二甲酸（CTA），然后经过结晶、催化加氢除去4-CBA等杂质，得到纯度99.9%以上的精制对苯二甲酸（PTA）。因此PTA装置分氧化和精制两个单元。其中，溶剂脱水塔是氧化单元的一个重要组成部分。图1是PTA装置溶剂
脱水塔流程示意图。
图1 PTA装置溶剂脱水塔示意图
3. 原操作情况及存在问题
PTA装置产量由25万吨/年扩容到32.5万吨/年，改造后的溶剂脱水塔T-403的负荷增加到原来的130%，塔内压力和温度有所下降。在2000年下半年，该塔脱水后溶剂中水含量控制在6%到8%之间，塔顶含醋酸量的平均值在3.0%以上，远远超过设计指标。当时常规控制存在的主要问题是：塔的操作弹性较小；在高负荷情况下塔的分离效果达不到原设计指标，即塔顶醋酸含量在0.8%以下。在常规控制调节下，回流量超过42吨，就很容易产生液泛情况。2001年上半年，塔的填料和筛板构造经过了改造，仪表也重新进行了调校。塔釜压力进一步降低，整个塔段的压差由原先的20kpa左右下降到10kpa左右，此时即使回流量的显示值稳定在38500kg/hr时，塔的操作运行就处在液泛的边缘。
由于精馏过程具有滞后大、动态响应慢、非线性严重、控制回路关联性强等特点，操作难度很大。常规控制靠人工调整塔釜温度或回流量的设定值，甚至直接调节阀位的开度，这些都是间断性的而且执行起来具有随机性。控制系统的运行好坏因操作人员的技术水平、习惯和错觉而异，装置的性能也因尽量不干预而处于漂移之中。虽然可能在较短时间内可以较平稳的运行，但是未能达到较优化的操作区域，这对于减少醋酸损耗稳定塔釜水浓度等都是不利的。
4. 控制目标
溶剂脱水塔先进控制系统采用多变量预测控制实现以下目标：在2000年上半年，在塔还有一定的操作裕度时，将常规PID无法实现控制的大滞后大惯性的塔顶电导率进行直接控制；通过设定塔顶电导率的设定值，就可以平稳搜索到当前负荷工况下，塔顶酸含量最小化的极限，及这时所需要的回流量；使塔底温度克服各种干扰因素的影响，控制得更加平稳，使先控可以在较高的回流量上平稳运行，这样长期运行可以在总体上降低塔顶酸含量。在2001年，在塔经常运行在液泛的边缘时，实现常规PID无法实现的自动控制，尽量保证塔不进入液泛的工况，从而在总体上降低塔顶酸含量，并同时降低操作人员的劳动强度。
5. 先进控制方案
溶剂脱水塔过程先进控制系统项目的第一步是通过合理有效的实验设计和实验测试，得到真实有效的实测数据，再利用APC-Adcon预测控制软件包中的辨识软件包HIDENT进行数据处理并辨识得到对象的脉冲响应矩阵形式的数学模型。
在实验测试的基础上，可以辨识得到溶剂脱水塔系统先进控制APC-Adcon多变量预测控制器的各I/O变量之间相互关系的数学模型，为后面的控制器进一步设计提供可靠的基础。
根据辨识出的数学模型建立APC-Adcon预测控制软件包所需的内部模型，并根据实际工艺特点和要求选取合理的参考轨迹、调节变量约束、被控变量约束、控制结构以得到APC-Adcon预测控制器。首先应用此控制器控制与内部模型相同的仿真对象进行仿真分析和研究；然后应用此控制器控制与内部模型存在一定差异的仿真对象（模型不匹配情形）进行仿真分析和研究，以检验控制系统的抗不确定和干扰能力，接着把所设计的控制系统引入Honeywell DCS集散控制系统进行实时仿真研究和分析。
6. 先进控制系统软硬件连接
为了使先进控制系统应用于DCS系统，必须提供现有DCS LCN网络和先进控制系统之间的数据通道。原DCS系统已配置PCNM数据服务器，从系统的可扩充性、数据通信效率等方面综合考虑，采用PCNM 通信方式可完全满足先进控制系统的要求。Honeywell PCNM是基于Windows NT的文件与数据服务器，能以设定的周期与LCN网络交换数据。先进控制操作站与PCNM数据服务器之间的通信通过以太网实现。APC-Adcon先进控制软件具有DDE接口，可与DDE服务器直接交换数据。
7. 先进控制系统实施步骤
现场调查研究、系统方案设计；
现场第一次实验测试、过程模型建立；
现场第二次实验测试、过程模型检验和控制器设计；
先进控制系统培训；
现场第一次调试投运；
现场第二次调试投运；
系统正式运行；
系统重新投运；
塔的再沸器蒸汽流量问题的研究；
系统重新调整运行；
系统维护；
系统运行。
8. 先进控制效果
溶剂脱水塔(简称T-403塔)的先进控制系统的工作主要分2000年的系统设计、调试、运行和2001年的系统维护、调整及运行。
T-403塔的先进控制系统自2000年8月调试完毕后，9月该厂实施人员对控制参数和工艺参数进一步调优，并对每个操作班组进行了培训,使操作人员学会了操作和参数调整。10月操作人员开始自觉投运该系统,，从2000年10月至2000年12月三个月系统基本连续运行。但是由于氧化干燥机每周需要定期作业，所以该系统每周也切停一次。 针对此种情况，我们于2000年11月20日在DCS中编制了一个监督程序来统计累计运行时间和监督程序运行情况，这样使程序更加完善。
2001年上半年，T-403塔由于工艺状况发生较大的改变及仪表调整的原因，先进控制系统暂时停止运行了一段时间。从2001年5月开始到10月，先进控制系统经过了多次调整、投运和再调整的过程。其中实现了塔釜温度和塔釜压力的温压补偿和某些操作经验的专家规则控制。由于塔的压差、温度和液位极不稳定，很难实现常规的塔釜温度和蒸汽流量的串级，操作人员更愿意投运先进控制系统，由先控来克服各种干扰因素的影响。在先进控制系统投运时，初步稳定了塔釜温度，降低了塔釜水含量的波动。图2和图3分别是脱烷烃塔先进控制系统投运前后的控制效果。
图2 投运前控制效果
图3 投运后控制效果
9. 经济效益及社会效益分析
PTA生产装置溶剂脱水塔先进控制系统投运以来，取得了显著的经济效益，年创利 46.8 万元，主要由直接经济效益和间接经济效益两部分组成。
一、直接经济效益
在溶剂脱水塔先进控制系统运行下，溶剂脱水塔塔顶醋酸含量在130%满负荷下，由原来的平均值3.1%，降低到2.6%。由物料衡算得到的塔顶采出量在13t/hr，则一年可以减少醋酸损耗为：
13t/hr * 0.5% * 7200hr = 468t
产生经济效益：
468t * 0.1万元/t = 46.8 万元
二、间接经济效益
保证装置的“安稳长满优”生产。
『[电工技术]电动机星三角启动电路图』
此种接法只适合于电动机正常运行时为三角型联接。
所需主要元器件：三个交流接触器，一个热继电器，一个时间继电器，启动、停止按钮各一，熔断器两个。
三个接触器作用：一个为主电路接通电源，一个为Y型启动，一个为△启动。
时间继电器作用：通过设定确定星型到三角型转换的时间，需要延时触点。
热继电器作用：提供过载保护。
熔断器作用：为电动机提供短路保护。
了解Y--△
星三角启动原理图
这是一种降压启动方式，适用的电机有局限性，能降多少压，怎么个算法，看下面的：
点击在新窗口查看原始图片
可以看到通过Y--△，能够实现降压启动，降压起动时的电流为直接启动时的1/3。
下面重点巩固一下接线方式，这个看过很多次，也画过很多次，过了一段时间，今天再画时，又有些健忘了。无奈，继续加强。
先来看一下主接线图。
星三角启动接线图
Y-△启动的话，先要星型启动的话，肯定KM和 KM -Y 先要启动，之后KM -Y要停下来，KM要一直得电，不然没电源肯定不行，KM和KM-△要一直运行，到正常运行。(信息来源：www.dqjsw.com.cn电气自动化技术网）
接下来看下控制回路图吧：
星三角启动电路图
根据上面一次回路的分析，再看这个控制回路，很简单的，按下启动按钮SB2，主回路电源启动，KM线圈得电，其常开触点闭合，实现自保持，SB2复归；下面的时间继电器线圈回路和KM-Y线圈回路也接通，这时Y型启动已经实现，通过时间继电器时间的整定，Y型回路的时间继电器NC（常闭）触点得电后要延时打开，使Y启动保持住，而△回路KT的NO（常开）触点得电后要延时闭合，使得△型回路不得电，同时Y型启动的接触器常闭接点对△回路有闭锁（Y-△两回路都要有闭锁）。整定时间到后，时间继电器的常开触点瞬时闭合，接通△型回路，KM-△线圈得电，其常开触点闭合，起保持作用，而其常闭触点断开，切断Y型启动回路，同时另一个常闭触点使得KT时间继电器回路断开，KT线圈失电，常闭瞬时复归，常开也复归，电机此时已经处于正常运行状态，实现了降压启动。
这里最需要注意的就是时间继电器的触点，带有延时的触点，是得电延时还是失电延时，一定要记牢才行，这里也是从网上学到的一个口诀，记住了也就好处理了。
左凸右凹，延头瞬尾；左凹右凸，瞬头延尾；
凹凸都有，延头延尾；NO NC看常态。
这里凹凸指的是触头上面那个半弧，先要把触头竖起来，左右指的是触头相对于中间的直线是在左边还是右边，延头瞬尾，意指：线圈得电后，触点延时动作，而失电后，瞬时瞬时动作；瞬头延尾，意：线圈得电后，触点瞬时动作，失电后，延时复归。凹凸都有的，得电延时动作，失电也延时动作。NO指常开，NC指常闭，看常态，没得电它是常开还是常闭。
时间继电器触点
结合口诀，都很好理解了。
电动机电气控制联锁学习很重要，从一个知识点能够想到其他的，尤其是对于电气这东西，处处都是知识。自己整理的，看到的朋友们，希望对你们也有帮助，有不对的请指出，我们互相学习。
W750DC系列SCR直流控制器
一 產品特點
1.單一規格設計，主電源於200-480VAC範圍內皆可使用。
2.無電源相序接線的問題。
3.具多重異常指示及檢出功能(欠相、過電流、過熱、過電壓、零電壓…等)。
4.內建隔離式電壓迴授。
5.控制訊號端子台，採用歐式可分離式端子台，更換時控制迴路可免重新配線。
二 DC4Q控制原理
1.本控制利用SCR閥流體組成的橋式整流器，兩組作逆向並聯。
2.當SCR1導通時，控制器正輸出，即A為正，H為负，電壓、電流為正，工作於第一象限。
3.當SCR1截止SCR2導通時，控制器會先將負載上之剩餘能量釋放回電源側(回生放電)，此時A為正、H為负，電壓為正，電流為負，工作於第四象限。
4.當剩餘能量釋放完畢時，控制器負輸出，此時A為负、H為正，電壓、電流為負，工作於第三象限，依此類推即為第四象限控制原理。
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