MACS自保聯(lián)鎖在潤滑油生產(chǎn)過程中的應用

胡尊生，孟秀玉

（中國石化潤滑油濟南分公司，山東濟南 255001）

MACS自保聯(lián)鎖在潤滑油生產(chǎn)過程中的應用

胡尊生，孟秀玉

（中國石化潤滑油濟南分公司，山東濟南 255001）

中國石化潤滑油濟南分公司采取和利時MACSV4.5.1軟件自行開發(fā)與引進球掃線技術(shù)相結(jié)合的方式，設計了一套完整的控制系統(tǒng)，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)一些安全隱患，于是對自保聯(lián)鎖系統(tǒng)進行完善，運行表明，該系統(tǒng)及時可靠，有效地避免了事故的發(fā)生。

自保聯(lián)鎖;潤滑油;組態(tài);控制系統(tǒng)

0 引言

潤滑油生產(chǎn)裝置具有工藝連續(xù)性強、復雜性高、品種切換頻繁和安全要求高等諸多特點。在自動控制中設有自保聯(lián)鎖系統(tǒng)，一旦工藝操作出現(xiàn)大的波動，必須將生產(chǎn)裝置緊急停車，可最大限度的降低油品不合格、竄油、冒油等事故發(fā)生，減少計劃外停車，確保裝置和生產(chǎn)的安全，因此，自保聯(lián)鎖的實現(xiàn)必須安全可靠、動作及時。

中國石化潤滑油濟南分公司采取和利時MACS V4.5.1軟件自行開發(fā)與引進球掃線技術(shù)相結(jié)合的方式，設計了一套完整的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)自2009年3月投入使用，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)一些設計缺陷與不足，于是2010年6月對自保聯(lián)鎖系統(tǒng)進行完善，本文主要介紹如何在系統(tǒng)中實現(xiàn)自保聯(lián)鎖控制。

1 自保聯(lián)鎖要求

1.1 工藝自保聯(lián)鎖要求

1.1.1 工藝流程

工藝員按照工藝配方計算出油品調(diào)合所需基礎(chǔ)油、添加劑，經(jīng)過嚴格審核后將配方下達到操作員。操作員按照工藝員下達的工藝通知單進行配方A或者配方B輸入，包括基礎(chǔ)油罐號、比例、任務量、目標設備以及產(chǎn)品批號等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。工藝流程主界面如圖1所示，由主界面圖知，成品油罐由兩條線組成，包括A線與B線，A線包括G815～G822、G837～G846，B線包括G823～G836，從而分為配方A與配方B。

1.1.2 工藝自保要求

根據(jù)生產(chǎn)實際情況，工藝自保要求如下:

（1）在利用控制系統(tǒng)倒油的同時，允許目標罐之外的其他罐付灌裝、收付汽車從而會造成液位變化;

（2）系統(tǒng)可以進行液位變化最小值設定，當實際變化值超過設定值時，對應罐顯示“油位上升異?！?

（3）當目標罐之外的其他罐“油位上升異常”及“聯(lián)鎖跳車”同時成立時，系統(tǒng)將“輸油暫?！?

（4）停車現(xiàn)象發(fā)生時，原因分析后，點擊“輸油暫?！卑粹o，會變?yōu)椤拜斢屠^續(xù)”，系統(tǒng)按照沒有執(zhí)行完的程序繼續(xù)輸油。

圖1 主界面

1.2 裝置自保聯(lián)鎖要求

1.2.1 閥門潛在故障分析

閥門作為控制系統(tǒng)裝置的關(guān)鍵部分之一，具有非常復雜的機械結(jié)構(gòu)、眾多的附屬部件，任何一個部件潛在的故障都會給工藝裝置帶來安全隱患。自保聯(lián)鎖閥、附件及其潛在的故障見表1所示。

表1 閥門附件及其潛在故障

控制系統(tǒng)在輸油過程中，目標罐的閥門應處于開啟狀態(tài)，同一條線上的其他罐的閥門應處于關(guān)閉狀態(tài)。在表1中，但當其他罐的閥桿或者閥體出現(xiàn)故障時，會造成反饋信號與閥門實際狀態(tài)不符，從而導致油品在輸送至目標罐的同時，也會輸送到其他罐內(nèi)，造成油品不合格、竄油、冒油等事故發(fā)生。例如:A線中的G817倒油，如果G815或者G816氣動閥門出現(xiàn)故障，會導致竄油事故發(fā)生，影響控制系統(tǒng)的整體安全性。

1.2.2 裝置自保要求

為使系統(tǒng)安全可靠運行，裝置的自保聯(lián)鎖要求如下:

（1）當目標罐倒油時，若同一條線上的其他罐的氣動閥出現(xiàn)故障，導致竄油現(xiàn)象發(fā)生，系統(tǒng)會自動檢測、自動停車;

（2）停車現(xiàn)象發(fā)生時，故障排除后，點擊“輸油繼續(xù)”按鈕，系統(tǒng)會繼續(xù)執(zhí)行倒油;

（3）系統(tǒng)不能單靠檢測氣動閥的反饋信號開/關(guān)來判斷閥門的實際狀態(tài)，界面顯示閥門開為綠色、關(guān)為紅色，由于當執(zhí)行機構(gòu)與反饋機構(gòu)之間的連桿出現(xiàn)故障時，反饋信號與實際狀態(tài)不符。

2 自保聯(lián)鎖在MACSV4.5.1系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)

和利時MACS處理周期為0.5 s，即系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)從采集到處理、輸出的時間是0.5 s，能完全滿足自保聯(lián)鎖系統(tǒng)的快速反映要求。具體實現(xiàn)思路:當目標罐倒油時，若同一條線上的其他罐液位波動超過設定值，并且此罐選擇了“聯(lián)鎖跳車”按鈕，系統(tǒng)會自動“輸油暫?！?，利用MACSV4.5.1軟件具體組態(tài)步驟如下。

2.1 FacViewUser圖形組態(tài)

以A線為例，配方A中自保聯(lián)鎖設置如圖2所示，變量說明如下:

圖2 配方A中自保聯(lián)鎖設置

調(diào)合罐油位異常上升高度設定對應變量為RA_ LWP，單位為mm。

“輸油繼續(xù)”按鈕對應變量為ZT_SCA為0，“輸油暫?！卑粹o對應變量為ZT_SCA為1。

815 罐報警顯示為“油位上升異?！彪[藏條件為NOT LW815，即當LW815為1時，815罐對應顯示“油位上升異?！薄?/p>

815 罐“報警顯示”按鈕對應變量LS_LW815為0，“聯(lián)鎖跳車”按鈕對應變量LS_LW815=1。

2.2 ConMaker控制邏輯組態(tài)

2.2.1 油位上升異常組態(tài)

以815罐為例，詳細說明油位上升異常組態(tài)原理如圖3，變量以及模塊說明如下:

AUTO_A:配方A“檢測維修”按鈕AUTO_A= 0，“正常生產(chǎn)”按鈕AUTO_A=1，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

SC_A:配方A“執(zhí)行”按鈕，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

LT_815MD:815罐液位，數(shù)據(jù)類型為INT。

RA_LWP:調(diào)合罐油位上升高度設定值。

THGH_A:配方A定義調(diào)合成品罐號。

AND:邏輯與運算模塊。

R_TRIG:輸入變量CLK是FALSE，輸出Q將保持FALSE，一旦CLK返回TRUE，輸出Q將返回TRUE。

MOVE:當EN為1時，一變量向另一變量賦值。即當RT_A.Q為1時，LT_815MD賦值給ADD輸入。

ADD:變量加法運算模塊。

LE:小于等于邏輯運算符，當?shù)谝粋€值小于等于第二個值時輸出為TRUE。

NE:不等于邏輯運算符。

原理說明:當操作員依次點擊“檢測維修”以及“執(zhí)行”按鈕后，若配方A定義調(diào)合成品罐號不為815，并且815罐的液位波動超過設定值RA_LWP時，815報警顯示部分將自動顯示“油位上升異?！薄?/p>

圖3 罐815油位上升異常組態(tài)原理

2.2.2自保聯(lián)鎖組態(tài)

自保聯(lián)鎖組態(tài)原理如圖4所示，變量以及模塊說明如下:

LW815:G815油位上升異常LW815=1，油位正常LW815=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

LS_LW815:G815“聯(lián)鎖跳車”按鈕LS_LW815= 1，“報警顯示”按鈕LS_LW815=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為TRUE。

ZT_SCA:配方A“輸油暫?！卑粹oZT_SCA=1，“輸油繼續(xù)”按鈕ZT_SCA=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

OR:邏輯或運算模塊。

S:變量賦值1。

原理說明:當目標罐之外的其他罐同時滿足“油位上升異?！币约啊奥?lián)鎖跳車”時，系統(tǒng)會“輸油暫?！薄＜僭OG817為目標罐倒油，G815收汽車油品允許有液位變化，在實際操作時，G815后對應按鈕選擇“報警顯示”，“報警顯示”時變量LS_LW815為0，即使G815對應顯示“油位上升異常”，系統(tǒng)也不會“輸油暫?！?。

圖4 自保聯(lián)鎖組態(tài)原理

3 效果驗證

雖然潤滑油生產(chǎn)的自保聯(lián)鎖系統(tǒng)比較復雜，但由于MACS系統(tǒng)具有較強的邏輯順序組態(tài)功能、良好的人機界面以及離線仿真運行功能，在整個自保聯(lián)鎖組態(tài)過程中，一邊根據(jù)工藝操作需要進行組態(tài)，一邊仿真運行進行調(diào)試，因此，在生產(chǎn)裝置開工前一次聯(lián)校成功，并成功的投入生產(chǎn)運行。

自保聯(lián)鎖系統(tǒng)自2010年6月份運行以來，一切運行正常，對自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)進行了采集，油位上升異常設定值為10mm，自動輸油暫停數(shù)據(jù)如表2與表3所示。

表2 控制系統(tǒng)A線自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)記錄

表3 控制系統(tǒng)B線自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)記錄

自保聯(lián)鎖系統(tǒng)經(jīng)過近1年的運行，完全達到了預期目標:

（1）目標罐之外的其他罐液位變化超過設定值時，且對應選擇“聯(lián)鎖跳車”按鈕，系統(tǒng)會“輸油暫?！?。

（2）停車現(xiàn)象發(fā)生時，故障排除后，點擊“輸油暫停”按鈕，會變?yōu)椤拜斢屠^續(xù)”，系統(tǒng)按照沒有執(zhí)行完的程序繼續(xù)輸油。

（3）自保聯(lián)鎖系統(tǒng)解決了輸油過程中存在的竄油、冒油的安全隱患，達到安全生產(chǎn)的要求，投資少、見效快、效益高。

［1］嚴惟震，柏毅輝，王遠輝，等.MACS－HOLLiAS系統(tǒng)在300MW機組上的應用［J］.自動化博覽，2004（5）:29－32.

［2］楊蓉，葉元凱，陳永紅，等.自動控制技術(shù)在潤滑油生產(chǎn)中的應用［J］.潤滑油，2000，15（5）:24－30.

［3］劉峰，畢于深.PLC在催化軸流式主風機組自保聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應用［J］.自動化技術(shù)與應用，2003，22（6）:31－35.

［4］王宏偉.三種調(diào)合工藝在潤滑油生產(chǎn)過程中的應用［J］.潤滑油，2009，24（5）:15－18.

Application of MACS Self－Protect and Interlock in Lubricating Oil Production Process

HU Zun－sheng，MENG Xiu－yu
（Ji＇nan Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，Ji＇nan 255001，China）

A com plete controlsystem w as designed by Ji＇nan Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，based on the com bination technology of HOLLiASMACS V4.5.1 softw are and ball－sw eep pipeline.Som e safety problem s w ere found during use，so the self－protect and interlock system w as im proved.The result show ed that the system is tim ely and reliable in the running process，som e accidents can be affectively avoided.

self－protect and interlock;lubricating oil;configuration;control system

TE626.3

A

1002-3119（2011）06-0050-04

2011－06－16。

胡尊生（1974－），男，工程師，2009年畢業(yè)于北京科技大學，獲工商管理碩士學位，現(xiàn)主要從事潤滑油生產(chǎn)管理工作，已發(fā)表論文3篇。