李 军 崔英超
(1.河南天冠生物工程股份有限公司 仪电处,河南 南阳 473000;2.河南中聚天冠低碳科技有限公司,河南 南阳 473000)
随着社会的飞速发展,天冠集团也在不断的发展壮大,各个项目的陆续开工和筹建,分散控制系统(以下简称DCS)的重要性就显而易见了。它的安全性、连续性和抗干扰性是我们每一个工程人员所应考虑的。下面就已经建成的1,3-丙二醇与酒母项目DCS系统的抗干扰性进行综合分析研究。
近一段,河南天冠生物工程股份有限公司1,3-丙二醇与酒母DCS运行中出现的问题是:在1,3-丙二醇运行中发现数据很容易变为死值,且不能够正确反应工艺要求,主要表现在部分设备运行参数显示不稳定,为设备正常运行带来了隐患:酒母的C1C2C3的搅拌一带,1,3-丙二醇的全部数值就会变为死值,不能够反应各个参数的实际情况,更不用谈操作人员控制各工艺参数了,给操作人员带来了不变。我们经过反复观察和实地考察发现:1,3-丙二醇与酒母虽是独立的控制系统,但两者存在干扰,且相互干扰严重。出于如果系统中任一环节出现干扰问题,均会导致系统部分功能失效或引发控制系统故障,严重时会导致生产停车的目的。我们首先要明白造成这种现象的原因——电磁干扰及其对系统的影响。只有这样才能对症下药,寻找有效的解决方发和途径。
我们经过多方面的考察研究发现了以下问题,并对此做了整改措施。保证了数据的稳定性和生产的连续化。
1,3-丙二醇的工艺要求要有合适的温度,压力,流量,液位,及阀位控制,这些都要通过现场仪表来采集汇总,并通过信号线传送至DCS控制柜。如何保证信号的正常性,这就要求我们使用带屏蔽的铠装电缆来采集信号。但是我们发现在第一次施工时虽然使用了带屏蔽的铠装电缆,但是在现场仪表至电缆桥架部分没有信号线保护装置。我们在不影响生产的情况下,对现场仪表部分至电缆桥架部分加装了线管和挠性管,从而保证了信号的正常化和连续化。
1,3-丙二醇虽没有大型搅拌设备,但是酒母工艺中存在C1C2C3这样的搅拌设备。要启动这样的大型搅拌设备就要用动力电缆,而这种动力电缆在使用时会在动力线的周围会产生交变的磁场。同样我们发现在第一次施工时没有采取信号电缆与动力电缆分层铺设的原则,使两者混走一个线槽。鉴于电缆敷设应遵循减少动力电缆辐射电磁干扰原则,特别要注意变频装置馈电电缆。我们采用铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰。并且对C1C2C3的起停,电流,调速,反馈电缆进行了筛检和分离,重新铺设电缆桥架,采取动力电缆走一线槽,信号电缆走另一线槽的方法。避免信号线与动力电缆靠近平行敖设,以减少电磁干扰。保证在启动C1C2C3时,1,3-丙二醇数据不再受电磁干扰的影响。
对DCS控制柜内多余的I/O卡件进行了删减,在空置的地方加装了信号隔离栅,有效的必免了信号受到不同程度的损伤,从而保证了信号的安全可靠。同时在1,3-丙二醇与酒母DCS机柜内部都安置了汇流排,把信号线的屏蔽层分别接到汇流排上,同时在机柜底部用绝缘的铜辫连到一点,然后将两机柜的汇流点再用绝缘的铜辫或铜条以辐射状连到接地点,有效地抑制了干扰的影响,实现干扰信号的有效排除。
将接有铜辫或铜条的接地点通过导线引至接有扁铁的大地。1,3-丙二醇与酒母DCS机柜实现了分别接地。并保证DCS的接地宜与现场电气接地网共用,否则突变电磁的冲击(如雷电、浪涌等)将给系统带来更大的干扰。
操作员站——各类数据的直接体现部分。在保证操作能够正常进行的情况下,设置数据报警区域。该系统一旦信号不正常,可以及时的反映出哪一数据不正常,给操作人员更加直观的判断,以免造成工艺参数不符,影响生产;更为甚者,造成停车。
经过改造后的1,3-丙二醇与酒母DCS系统最大化的杜绝类似现象的发生。该回路改造后取得了满意的效果。从改造后到现在一直没有再出现类似现象。由此看出在项目建设时不能盲目草率的进行,要审时度势的认真分析研究,制定一套合理的方案,以免走重复之路,既耽误了工期,又影响生产的安全化连续化.
1,3-丙二醇和酒母DCS系统的相互干扰是一个严重问题。由于发现及时,没有对设备造成重大危害。我们要依此为经验,在以后项目的设备选型、工程设计和安装调试过程中都要考虑现场的实际情况,这次因为两个项目彼此很近,所以造成了工程的从重组改造。要及时的对系统进行干扰隔离,采用软硬件结合的方法去解决系统,存在的问题。我们只有在平时的工作中严格按照控制系统的要求去作,才能保证控制系统正常运行。
[1]王雁刚.火力发电厂中DCS系统抗干扰措施技术探讨
[2]葛蓬,朱波,李欣然.火电厂微机监控系统的抗干扰技术
[3]黄斌.论DCS系统的日常维护