在SIS中实现操作柱主辅泵选择的改造

杨德林

（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海 格尔木 816000）

1 存在的问题

青海盐湖工业股份有限公司化工分公司化肥厂合成氨一期装置以天然气部分氧化法生产乙炔的尾气（乙炔尾气组成见表1）为原料，采用低温脱硫、加氢转化、蒸汽转化、中低温变换和甲烷化、CO2脱除、氨合成的工艺方法生产产品液氨。其紧急停车控制系统SIS采用的是SIEMENS公司的PCS7V6.0的版本，电气控制柜采用的是SIEMENS公司的3RWW447－6BC44软启动马达控制柜。

表1 原料气（乙炔尾气）组成

产品规格 NH399.9%，H2O 0.1%，油含量为5×10－6

装置合成锅炉给水泵在工艺设计上为一备一用，两台泵为同功率的皮托泵（离心式）。由现场操作柱选择主泵／辅泵，主泵需要在现场操作柱就地位置由操作柱的启动、停止按钮实现启动停止，而辅泵必须要在现场操作柱远程位置由SIS联锁输出逻辑实现启动停止。当合成锅炉给水泵出口流量FT0209小于20159.8kg／h并延时3s后，备用泵就得联锁启动；当合成锅炉给水泵出口流量FT0209大于20159.8kg／h并延时3s后，备用泵就联锁停止。

装置在调试合成锅炉给水泵时，发现合成锅炉给水泵的现场操作柱只有远程／就地转换开关和启动、停止按钮，却没有主泵／辅泵切换开关。在就地位置无法启动给水泵，而只能在远程位置下有工艺联锁条件时才能启动、停止该泵。

这严重不符合工艺设计要求。分析其原因，是由于现场没有主泵／辅泵切换开关，导致与电气控制回路无法衔接而造成的。由于临近试车，没有足够的时间来更换操作柱，为了尽快解决该问题，我装置决定在人机操作界面中加软按钮以实现主泵／辅泵切换。

2 改造后控制原理分析

合成锅炉给水泵的启动停止电源是由电气控制柜控制的，电气控制柜的控制回路分别由现场操作柱就地启动停止和SIS输出继电器回路控制。而SIS输出继电器回路却是由SIS控制逻辑控制的，其控制逻辑、继电器回路、电气回路分别如图1、图2、图3所示。

图1 合成锅炉给水泵联锁逻辑

图2 SIS输出继电器回路

2.1 对电气控制回路的分析

当就地启动合成锅炉给水泵时，电气控制回路中的K1、SBS2（触点式就地停止按钮）需要常闭，这时按下SBS1（触点式就地启动按钮）锅炉给水泵就能启动。但是根据SIS输出逻辑与电气控制回路的连接，不难看出K1在联锁条件没有到来的时候永远是断开的，所以此时就地位置启动不了该泵。

根据工艺要求在就地启动的泵我们将它作为主泵，另外一台备用泵我们将其作为辅泵。那么我们在就地启动主泵时只要将K1闭合就能解决原先不能启动的问题。

2.2 对SIS联锁逻辑的分析

电气控制回路中K1的干接点信号是由SIS输出继电器控制的，无论将合成锅炉给水泵A泵还是B泵当作主泵，只要将其停止输出继电器带电，电气控制回路中的K1就会被吸合，现场就能启动该泵了。

如果在合成锅炉给水泵联锁逻辑中给出一个主辅泵选择条件，就能很好地解决该问题，改进后的联锁逻辑如图4所示。只要在人机操作界面中加一软按钮，当选择A泵或者B泵为主泵时，给修改后的联锁逻辑停止输出继电器带电，使电气控制回路中K1闭合，现场就能启动主泵了。

3 在人机操作界面中加软按钮以实现主泵／辅泵切换

改进后的SIS联锁逻辑中，可以通过人机界面将SIS联锁逻辑程序中主泵／辅泵条件置 “1”或者置 “0”来选择A泵或者B泵为主泵。当人机界面中的主泵／辅泵按钮打到A泵位置时将SIS联锁逻辑程序中的主泵／辅泵条件置 “1”，程序默认A泵为主泵；当人机界面中的主泵／辅泵按钮打到B泵位置时，将SIS联锁逻辑程序中的主泵／辅泵条件置 “0”，程序默认B泵为主泵。

当选择A泵为主泵时B泵自动为辅泵，此时A泵的启动停止送出的都是常闭干接点，那么电气回路中的K1、K2都是闭合的，在就地只要按下启动按钮，A泵就能启动。此时如果再就地启动B泵是不能启动的。同样的当选择B泵为主泵时A泵自动为辅泵，此时B泵的启动停止送出的都是常闭干接点，那么电气回路中的K1、K2都是闭合的，在就地只要按下启动按钮，B泵就能启动。此时如果再就地启动A泵也是不能启动的。

这样通过在人机界面加入软按钮就很简便地实现了主辅泵的选择，彻底解决了就地不能启泵的问题。

图4 改进后的SIS控制逻辑图

4 总 结

我合成氨装置总共有8台备用泵，调试时发现现场操作柱都没有主泵／辅泵选择开关，因为马上面临试车，根本没有时间采购更换操作柱。因此在人机界面中用软按钮来代替现场操作柱实现主辅泵的选择，即解决了联锁泵的工艺要求，这种方法简单易行，省事省时，节约了成本。因此我合成氨装置其余联锁泵都在人机界面中加入软按钮代替现场操作来实现主辅泵的选择。