第28卷第3期石油化工應(yīng)用Vol.28 No.32009年6月PETROCHEMICAL INOUSTRY APPLICATIONJune. 2009甲醇廠ESD系統(tǒng)技術(shù)改造張國民，陳宏杰(神化寧煤集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)分公司甲醇廠,寧夏靈武750411)摘要:論述了 -個(gè)煤化工企業(yè)緊急停車系統(tǒng)即ESD系統(tǒng)的改造全過程,經(jīng)改造,ESD系統(tǒng)安全、可靠、保證了生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:甲醇廠;ESD系統(tǒng);技術(shù)改造中圖分類號:TP29文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章 編號:1673- -5285(2009)03- 0077-02本廠3臺氣化爐所用的投料及停跳車系統(tǒng)采用美可設(shè)計(jì)為一 臺主處理器故障,另外兩臺互備工作;有兩臺國TRICON公司的ESD( Emergency Shutdown System)處理器故障時(shí) ,剩余的一臺處理器依然能獨(dú)立工作。系統(tǒng),該系統(tǒng)為三重化結(jié)構(gòu),具有如下特點(diǎn):每臺氣化爐用到開關(guān)量輸人模塊DI卡3503E 3系統(tǒng)機(jī)架易于擴(kuò)展,并可利用所有TRICON的I0塊,開關(guān)量輸出模塊 DO卡3664 1塊;模塊和通訊模塊。設(shè)計(jì)的新型高密度機(jī)架取消了內(nèi)部公用工程用到1塊DI、2塊DO;I/O端子。遠(yuǎn)程I0機(jī)架模式最遠(yuǎn)可達(dá)12km。備用DI卡、D0卡各一塊;強(qiáng)大的通訊功能，與其他控制系統(tǒng)及與上位機(jī)系增強(qiáng)型智能通訊模塊EICM 1塊，用于與其他控統(tǒng)通訊方便而又可靠。新型COMM總線提供了比普通制系統(tǒng)如: DCS、PLC等的數(shù)據(jù)通訊;總線高4倍的性能。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊NCM 1塊,用于網(wǎng)絡(luò)通訊,可接上系統(tǒng)固有的(而非二次開發(fā))三重化結(jié)構(gòu),提供了位機(jī)或筆記本用于調(diào)試等工作;高度完善的、無差錯(cuò)的不中斷運(yùn)行機(jī)制。電源模塊6塊,每個(gè)卡籠有2塊冗余工作。TMR三重冗余結(jié)構(gòu)和熱備能力,使得系統(tǒng)具備延本廠這套ESD系統(tǒng)共計(jì)用到22個(gè)主要的硬件遲維修的能力。強(qiáng)大的SOE功能可幫助用戶進(jìn)行系統(tǒng)模塊。的維護(hù)和停車事故分析。應(yīng)該說這套系統(tǒng)硬件可靠先進(jìn),軟件設(shè)計(jì)嚴(yán)密科學(xué),使得本廠的氣化投料及停車有了安全的保障,但是隨著系統(tǒng)的使用發(fā)現(xiàn)有如下問題，并成為氣化爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的安全瓶頸。2 ESD系統(tǒng)改造由于本廠氣化裝置為進(jìn)口的二手設(shè)備，包括控制系統(tǒng)在內(nèi)的儀控設(shè)備均為20年前的產(chǎn)品,雖然在當(dāng)時(shí)非常先進(jìn)，但在今天看來大多已經(jīng)落后，甚至無法使日1 系統(tǒng)站構(gòu)圍.用。就氣化爐聯(lián)鎖程序而言,原始設(shè)計(jì)為現(xiàn)場信號經(jīng)過隔離柵后串接-一個(gè)硬件的報(bào)警設(shè)定器,進(jìn)入DCS控制1本廠這套ESD 系統(tǒng)包括系統(tǒng)(原首鋼設(shè)備所用的控制系統(tǒng)為Baily 的系統(tǒng))進(jìn)行常規(guī)顯示及控制。而報(bào)警設(shè)定器的作用則是利用其主處理器模塊MP3008 3塊,三重化工作,通過組態(tài)上的設(shè)置 旋鈕經(jīng)手動(dòng)設(shè)定產(chǎn)生- -個(gè)開關(guān)量信號, 進(jìn)入◆收稿日期:2009-04- -21作者簡介:張國民,另,神化寧煤集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)公司甲醇廠機(jī)動(dòng)部副部長。78石油化工應(yīng)用2009 年第28卷DCS的DI卡件,參與邏輯聯(lián)鎖?？紤]到控制系統(tǒng)是整安全性和可靠性大大增強(qiáng)。個(gè)裝置的核心部分，原有Baily 系統(tǒng)已經(jīng)老化且落后,1信號隔離系統(tǒng)改造由于老安全柵性能不穩(wěn)定無法得到有力的技術(shù)支持,本廠引進(jìn)了HONEYWELL對整個(gè)裝置運(yùn)行產(chǎn) 生的安全隱患，本廠下決心對3臺的DCS控制系統(tǒng),考慮到氣化爐的開停車及投料是十氣化爐共計(jì) 1000多臺老式安全柵分批全部進(jìn)行了更分重要而又危險(xiǎn)，又引進(jìn)了美國TRICON公司的ESD換換成MTIL公司的5000系列產(chǎn)品,對安全柵柜的供系統(tǒng),專門進(jìn)行氣化爐的聯(lián)鎖保護(hù)及控制。于是報(bào)警設(shè)電系統(tǒng)也進(jìn)行 了改造,改為雙回路供電,使得信號隔離定器輸出的開關(guān)量信號便自然就引入了ESD ,在ESD環(huán)節(jié) 的可靠性極大的提高。中參與聯(lián)鎖控制。整個(gè)信號的回路圖如下。2現(xiàn)場部分儀表改造同樣, 由于氣化現(xiàn)場儀表全部使用的是原首鋼設(shè)備。為使得ESD系統(tǒng)運(yùn)行有更靖于柜安全餐柜DCS卡件ESDD佧擬量侑號可靠的保障,從兩方面入手:-是在認(rèn)真熟悉ESD聯(lián)鎖程序的基礎(chǔ)上對程序進(jìn)行局部修改,將原來的氧氣4流量低低跳車和輻射廢鍋液位低低跳車由原來的- -選報(bào)譬設(shè)定鄙一邏輯改為二選二(現(xiàn)場增加儀表測點(diǎn) ,并將信號引人ESD系統(tǒng)參與聯(lián)鎖邏輯);二是將進(jìn)行ESD聯(lián)鎖的部分現(xiàn)場儀表進(jìn)行更換,如將汽包液位測量由全部浮筒開關(guān)量信號液位計(jì)測量改為浮筒液位計(jì)與磁致伸縮液位計(jì)配合使用，有效的解決了投料前及投料成功后汽包壓力和溫圈2整個(gè)信號回路圖度未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)造成的液位假指示問題。在使用的過程中,以上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多次發(fā)生問題,具體來講:因?yàn)楦綦x柵和報(bào)警設(shè)定器已放置多年,使用過3結(jié)尾程中，陸續(xù)出現(xiàn)因這些部件的硬件故障所導(dǎo)致的信號中斷報(bào)警設(shè)定值發(fā)生變化或丟失等現(xiàn)象,造成因ESDESD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是毫秒級的，而原來DCS系系統(tǒng)的誤動(dòng)作而導(dǎo)致跳車事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是秒級的，經(jīng)過以上幾方面的改造優(yōu)化和安全隱惠。經(jīng)過認(rèn)真分析，認(rèn)為年久老化的隔離柵和后，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性及安全性大大提高。 從硬件設(shè)計(jì)上極報(bào)警設(shè)定器性能不穩(wěn)定以及復(fù)雜而不盡合理的回路結(jié)大的提升了本廠氣化爐投料及停車的安全性。自投產(chǎn)構(gòu)是造成這些隱患的主要原因。分兩步對系統(tǒng)進(jìn)行改以來的 100多次的跳車及投料，充分的證明了這套改造,首先是在ESD系統(tǒng)中取消部分DI卡件,加入6塊造后的 ESD系統(tǒng)是安全可靠的。做到了該停車時(shí)一AI卡件(ANALOG INPUT 3700),直接接受經(jīng)安全柵隔定要及時(shí)聯(lián)鎖停車,避免造成裝置爆炸等嚴(yán)重事故;而離后的模擬信號,在ESD系統(tǒng)中通過軟件編程進(jìn)行信不該停車時(shí)也沒有誤動(dòng)作，避免造成無謂的巨大經(jīng)濟(jì)號處理,產(chǎn)生內(nèi)部的跳車觸發(fā)信號,以系統(tǒng)內(nèi)部點(diǎn)的形損失。式進(jìn)入聯(lián)鎖邏輯,這樣大大的增強(qiáng)了聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性,改造后的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。參考資料:[1] Tricon 設(shè)計(jì)與安裝手冊[S].墉子柜安全衢柜BSD AI卡安全聯(lián)鎖[2] TiStation 1131 Developer' s Guide[S].程序模擬量信號圈3改造后的結(jié)構(gòu)圈可以看到,經(jīng)改造后的系統(tǒng),信號回路大大簡化，將模擬信號直接引入可靠性更高、速度更快的ESD卡件,通過軟件獲得聯(lián)鎖所需的各個(gè)觸發(fā)條件。使得系統(tǒng)