MACS自保联锁在润滑油生产过程中的应用

胡尊生，孟秀玉

（中国石化润滑油济南分公司，山东济南 255001）

MACS自保联锁在润滑油生产过程中的应用

胡尊生，孟秀玉

（中国石化润滑油济南分公司，山东济南 255001）

中国石化润滑油济南分公司采取和利时MACSV4.5.1软件自行开发与引进球扫线技术相结合的方式，设计了一套完整的控制系统，但在使用过程中发现一些安全隐患，于是对自保联锁系统进行完善，运行表明，该系统及时可靠，有效地避免了事故的发生。

自保联锁;润滑油;组态;控制系统

0 引言

润滑油生产装置具有工艺连续性强、复杂性高、品种切换频繁和安全要求高等诸多特点。在自动控制中设有自保联锁系统，一旦工艺操作出现大的波动，必须将生产装置紧急停车，可最大限度的降低油品不合格、窜油、冒油等事故发生，减少计划外停车，确保装置和生产的安全，因此，自保联锁的实现必须安全可靠、动作及时。

中国石化润滑油济南分公司采取和利时MACS V4.5.1软件自行开发与引进球扫线技术相结合的方式，设计了一套完整的控制系统，该系统自2009年3月投入使用，但在使用过程中发现一些设计缺陷与不足，于是2010年6月对自保联锁系统进行完善，本文主要介绍如何在系统中实现自保联锁控制。

1 自保联锁要求

1.1 工艺自保联锁要求

1.1.1 工艺流程

工艺员按照工艺配方计算出油品调合所需基础油、添加剂，经过严格审核后将配方下达到操作员。操作员按照工艺员下达的工艺通知单进行配方A或者配方B输入，包括基础油罐号、比例、任务量、目标设备以及产品批号等生产数据。工艺流程主界面如图1所示，由主界面图知，成品油罐由两条线组成，包括A线与B线，A线包括G815～G822、G837～G846，B线包括G823～G836，从而分为配方A与配方B。

1.1.2 工艺自保要求

根据生产实际情况，工艺自保要求如下:

（1）在利用控制系统倒油的同时，允许目标罐之外的其他罐付灌装、收付汽车从而会造成液位变化;

（2）系统可以进行液位变化最小值设定，当实际变化值超过设定值时，对应罐显示“油位上升异常”;

（3）当目标罐之外的其他罐“油位上升异常”及“联锁跳车”同时成立时，系统将“输油暂停”;

（4）停车现象发生时，原因分析后，点击“输油暂停”按钮，会变为“输油继续”，系统按照没有执行完的程序继续输油。

图1 主界面

1.2 装置自保联锁要求

1.2.1 阀门潜在故障分析

阀门作为控制系统装置的关键部分之一，具有非常复杂的机械结构、众多的附属部件，任何一个部件潜在的故障都会给工艺装置带来安全隐患。自保联锁阀、附件及其潜在的故障见表1所示。

表1 阀门附件及其潜在故障

控制系统在输油过程中，目标罐的阀门应处于开启状态，同一条线上的其他罐的阀门应处于关闭状态。在表1中，但当其他罐的阀杆或者阀体出现故障时，会造成反馈信号与阀门实际状态不符，从而导致油品在输送至目标罐的同时，也会输送到其他罐内，造成油品不合格、窜油、冒油等事故发生。例如:A线中的G817倒油，如果G815或者G816气动阀门出现故障，会导致窜油事故发生，影响控制系统的整体安全性。

1.2.2 装置自保要求

为使系统安全可靠运行，装置的自保联锁要求如下:

（1）当目标罐倒油时，若同一条线上的其他罐的气动阀出现故障，导致窜油现象发生，系统会自动检测、自动停车;

（2）停车现象发生时，故障排除后，点击“输油继续”按钮，系统会继续执行倒油;

（3）系统不能单靠检测气动阀的反馈信号开/关来判断阀门的实际状态，界面显示阀门开为绿色、关为红色，由于当执行机构与反馈机构之间的连杆出现故障时，反馈信号与实际状态不符。

2 自保联锁在MACSV4.5.1系统内实现

和利时MACS处理周期为0.5 s，即系统的所有数据从采集到处理、输出的时间是0.5 s，能完全满足自保联锁系统的快速反映要求。具体实现思路:当目标罐倒油时，若同一条线上的其他罐液位波动超过设定值，并且此罐选择了“联锁跳车”按钮，系统会自动“输油暂停”，利用MACSV4.5.1软件具体组态步骤如下。

2.1 FacViewUser图形组态

以A线为例，配方A中自保联锁设置如图2所示，变量说明如下:

图2 配方A中自保联锁设置

调合罐油位异常上升高度设定对应变量为RA_ LWP，单位为mm。

“输油继续”按钮对应变量为ZT_SCA为0，“输油暂停”按钮对应变量为ZT_SCA为1。

815 罐报警显示为“油位上升异常”隐藏条件为NOT LW815，即当LW815为1时，815罐对应显示“油位上升异常”。

815 罐“报警显示”按钮对应变量LS_LW815为0，“联锁跳车”按钮对应变量LS_LW815=1。

2.2 ConMaker控制逻辑组态

2.2.1 油位上升异常组态

以815罐为例，详细说明油位上升异常组态原理如图3，变量以及模块说明如下:

AUTO_A:配方A“检测维修”按钮AUTO_A= 0，“正常生产”按钮AUTO_A=1，数据类型为BOOL，初始值为FALSE。

SC_A:配方A“执行”按钮，数据类型为BOOL，初始值为FALSE。

LT_815MD:815罐液位，数据类型为INT。

RA_LWP:调合罐油位上升高度设定值。

THGH_A:配方A定义调合成品罐号。

AND:逻辑与运算模块。

R_TRIG:输入变量CLK是FALSE，输出Q将保持FALSE，一旦CLK返回TRUE，输出Q将返回TRUE。

MOVE:当EN为1时，一变量向另一变量赋值。即当RT_A.Q为1时，LT_815MD赋值给ADD输入。

ADD:变量加法运算模块。

LE:小于等于逻辑运算符，当第一个值小于等于第二个值时输出为TRUE。

NE:不等于逻辑运算符。

原理说明:当操作员依次点击“检测维修”以及“执行”按钮后，若配方A定义调合成品罐号不为815，并且815罐的液位波动超过设定值RA_LWP时，815报警显示部分将自动显示“油位上升异常”。

图3 罐815油位上升异常组态原理

2.2.2自保联锁组态

自保联锁组态原理如图4所示，变量以及模块说明如下:

LW815:G815油位上升异常LW815=1，油位正常LW815=0，数据类型为BOOL，初始值为FALSE。

LS_LW815:G815“联锁跳车”按钮LS_LW815= 1，“报警显示”按钮LS_LW815=0，数据类型为BOOL，初始值为TRUE。

ZT_SCA:配方A“输油暂停”按钮ZT_SCA=1，“输油继续”按钮ZT_SCA=0，数据类型为BOOL，初始值为FALSE。

OR:逻辑或运算模块。

S:变量赋值1。

原理说明:当目标罐之外的其他罐同时满足“油位上升异常”以及“联锁跳车”时，系统会“输油暂停”。假设G817为目标罐倒油，G815收汽车油品允许有液位变化，在实际操作时，G815后对应按钮选择“报警显示”，“报警显示”时变量LS_LW815为0，即使G815对应显示“油位上升异常”，系统也不会“输油暂停”。

图4 自保联锁组态原理

3 效果验证

虽然润滑油生产的自保联锁系统比较复杂，但由于MACS系统具有较强的逻辑顺序组态功能、良好的人机界面以及离线仿真运行功能，在整个自保联锁组态过程中，一边根据工艺操作需要进行组态，一边仿真运行进行调试，因此，在生产装置开工前一次联校成功，并成功的投入生产运行。

自保联锁系统自2010年6月份运行以来，一切运行正常，对自保联锁数据进行了采集，油位上升异常设定值为10mm，自动输油暂停数据如表2与表3所示。

表2 控制系统A线自保联锁数据记录

表3 控制系统B线自保联锁数据记录

自保联锁系统经过近1年的运行，完全达到了预期目标:

（1）目标罐之外的其他罐液位变化超过设定值时，且对应选择“联锁跳车”按钮，系统会“输油暂停”。

（2）停车现象发生时，故障排除后，点击“输油暂停”按钮，会变为“输油继续”，系统按照没有执行完的程序继续输油。

（3）自保联锁系统解决了输油过程中存在的窜油、冒油的安全隐患，达到安全生产的要求，投资少、见效快、效益高。

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［4］王宏伟.三种调合工艺在润滑油生产过程中的应用［J］.润滑油，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，工程师，2009年毕业于北京科技大学，获工商管理硕士学位，现主要从事润滑油生产管理工作，已发表论文3篇。