淺談全密度PDS系統的控制

楊月 姜炳義

摘要：PDS簡稱產品出料系統，是全密度聚乙烯的關鍵系統，本文通過某石化全密度PDS系統的介紹，指出了PDS在全密度裝置的重要性，此外對PDS的系統設計，控制方式進行了說明，最后對如何更好地維護PDS提出建議。

關鍵詞：全密度聚乙烯;PDS;Profibus-DP

全密度聚乙烯PDS系統功能是將樹脂從反應器分批送出，送入產品脫氣倉，某石化全密度聚乙烯的反應器配備了兩套產品出料系統，兩套系統同時運行才能滿足全密度聚乙烯的生產能力要求，所以PDS穩定運行關系到生產裝置的長周期運行。

一、控制系統的組成

全密度PDS引進的是美國UNIVATION公司的UNIPOL PE技術，根據工藝包要求控制系統必須有TLJV安全認證，采用了SIMATICS74OOFH故障安全控制系統。一旦工藝安全聯鎖條件具備，S7就立即進入安全工作狀態，從而保證操作人員、設備、環境和生產過程處于安全狀態。（見圖1）

（一）控制器冗余

S7-400FB由2套互為熱備的中央控制器組成，內部預裝有冗余軟件，并通過兩個通訊接口實現相互連接。在系統正常的運行中，當某個中央控制器出現故障時，另一個中央控制器能自動運行所有的工作，保證了系統繼續正常運行。而且控制器和卡件實現了交叉冗余。

（二）電源冗余

通過冗余的CPU上配置的冗余電源完成系統供電，當其中某一臺電源發生故障時，不必停機就可更換已壞的電源.現場供電采用西門子SITOP直流電源采用冗余設計原則。直流電源允許并聯使用，將所有配置的直流電源并聯后再通過ET200M分布式I/O模件向現場供電。在系統運行過程中，當其中某一臺直流電源發生故障時，并聯的直流電源能保證足夠的功率輸出，而且不必停機就可更換已壞的直流電源。

（三）卡件冗余

整個系統由323個點組成，27個A1點，13個AO點，126個DI點，157個DO組成，只有112個DO是送控制盤指示燈用的點是非冗余卡，其它都采用冗余卡。

（四）網絡冗余

PROF1BUS現場總線作為S7-400FH的現場通訊網絡，采用雙介質冗余。保證控制站能夠可靠的訪問現場設備。

二、現場設備和儀表的組成

1.每套PDS配備了兩個容器（PC產品罐和PBT產品吹出罐），容器壓力監測設施。

2.有32臺閥門，由于閥門動作頻繁，又是順序控制，有任何一臺故障都將影響系統的運行，根據對全密度裝置PDS閥門的調研，采用的是Flowsever的開關閥。每套有13個自動閥，2個共用的自動閥，兩個手閥。

三、控制方式

PDS控制方式有手動控制和自動控制，在自動控制時又分交聯自動模式和非交聯自動模式，在操作臺上有一個控制盤和二個操作站。每個自動閥在控制盤上有位置指示燈，并增加控制邏輯設計了“閃光燈”，這樣，在邏輯發出閥門移動指令時，限位開關指示燈持續閃爍，直到限位開關確認閥門到位，然后指示燈保持點亮。這項功能在排除閥門故障時十分有用。如果閥位指示燈不閃;那么說明邏輯阻止閥門打開。如果閥位指示燈閃爍不停;那么可能有機械故障或限位開關功能異常。

（一）手動開關

手動開關用于選擇操作模式、干涉循環、操作閥門、保護系統避免誤操作等。

（二）PDS定開關（HS-4101/6-1Q）

HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）是分別位于各PBT地面附近的現場雙位開關。開關切到“AUTO”位置，PDS邏輯可在“自動模式”或“手動模式”下運行。正常情況下應當在“AUTO”位置。維修情況下該開關應當在“OFF”鎖定位置。如果在循環進行中將該開關切到“OFF”位置，循環會立即停止，屆時所有閥門都將進入故障安全保護位置。當HS-4101-1Q（HS-4106-1Q）被切到“OFF”位時，控制室內的指示燈XL-4101-1Q（XL-4106-1Q）將會點亮。

（三）PDS操作開關（HS-4101/6-1S）

HS-4101-1S（FIS-4106-1S）采用三位手動開關，其功能是啟動PDS。“START”位置是一個瞬時信號，在使用手動開關操作時，它將彈回到中立“AUTO”位置。如果HS-4101-1Q在“AUTO”位;PBT壓力低于PA211-4103-1;PC壓力高于PA2L-4101-2，那么“START”信號將鎖定。

（四）PDS模式選擇開關（HS-4101/6-1T）

HS-4101-1T采用三位手動開關，其功能是選擇PDS的操作模式。

（五）手動控制

在任何PDS投入使用前必須人工對系統進行合理的氮氣吹掃和測漏，對PC罐和PBT罐中的壓力進行調試正常后才投自動，手動控制是在手動模式下由操作工使用控制盤上各個閥門的控制開關進行控制出料。

（六）單PDS自動控制

PDS邏輯將允許PDS在單系統模式下操作，這樣操作的效率雖然不如“交聯交替序列”模式，但應付只一個PDS可操作的情況卻十分有用，如閥門限位開關故障、閥門故障時，我門需要對一套PDS進行檢修，另一套繼續出料滿足生產需要。

（七）雙出料系統的自動控制聯鎖

1.準備出料。

2.樹脂出料去PC。

3.樹脂的罐際傳送。

4.PBT間的氣體輸送。

5.從產品吹出罐輸出樹脂。

四、結束語

全密度PDS系統是裝置的關鍵系統，兩套系統同時運行才能滿足生產的需要，因此在設計之前我們就對國內同裝置進行了調查，吸取其優點，對不足的地方進行改進，在維護的過程中我們不斷總結經驗，自開始以來，系統運行穩定，為整個裝置的平穩運行提供了好的條件。