3.1.2 Алгоритмы контроля
В программных модулях контроля технологических параметров и блокировки технологического оборудования реализованы задачи контроля аварийных параметров системы. По результатам сравнения аварийных параметров с уставками формируются переменные, являющиеся входной информацией для выполнения действий блокировки оборудования.
В таблице 16 приведены программы проверки блокировок и соответствующие им действия блокировок. В таблице обозначения контролируемого сигнала соответствуют таблице Перечень входных сигналов и данных. Значения блокирующих уставок приведены в процентах, так они используются в программных модулях.
Таблица 16 - Программы и сигналы автоматической блокировки
Программный модуль |
Обозначение сигнала |
Действия блокировок |
Емкость поз. М-311, гептан |
|
|
N3_Contr_M311 |
FQIRSA 311 (HH1=SP), LIRSA 311 (HH2=90%) |
HH2-Hacoc H101 откл, Клапан V311 закр HH1 - Клапан V311 закр |
N3_Reg_T311 |
TIRCSA 311 (LL,HH) |
LL - Клапан TCV311 откр HH-Клапан TCV311 закр |
Емкость поз. М-313, ДБЭ |
|
|
N3_Contr_M311 |
FQIRSA 313 (HH=SP), LIRSA 313 (HH=90%) |
HH-Насос H103 откл, Клапан V313 закр |
Емкость поз. М-314, МОС |
|
|
N3_Contr_M311 |
FQIRSA 314 (HH=SP), LIRSA 314 (HH=90%) |
НН - Клапан V314 закр |
Емкость поз. М-312, Хлорбензол |
|
|
N3_Contr_M311 |
FQ1RSA 312 (HH=SP), LIRSA 312 (HH=90%) |
HH- Насос Н102 откл, Клапан V312 закр |
Емкость поз. М-315, Тэтраэтоксисилан (ТЭС) |
|
|
N3_Contr_M311 |
FQIRSA 315 (HH=SP), LIRSA 315 (HH=90%) |
НН - Клапан V315 закр |
Реактор Р-302 |
|
|
N3_Reg_P302 |
TIRCSA 302 |
LL - Клапан TCV302 откр НН - Клапан TCV302 закр |
N3_Contr_P301-P402 |
LIRSA 302 (LL=10%, HH=90%) |
HH-Hacoc G301,G302, H101, 102, 103 откл НН-Клапан V311,312, 313, 314,315 закр НН - Per.клапан FCV304/1, FCV305/l зaкр LL- Мешалку М302 откл |
Реактор Р-301 |
|
|
N3_Reg_P301 |
TIRCSA 301 |
LL - Клапан TCV301 откр НН - Клапан TCV301 закр |
N3_Contr_P301-P402 |
LIRSA 301 (LL=10%, HH=90%) |
HH-Hacoc G301,G302, H101, 102, 103 откл НН-Клапан V311,312, 313, 314, 315 закр НН - Per.клапан FCV304/1, FCV305/1 зaкp LL- Мешалку М301 откл |
Теплообменник Т-301 |
|
|
N1_REG_F304-l |
FQIRCSA 304/1 (HH=85%) |
НН - FCV304/1 закр |
N1_REG_F305-1 |
FQIRCSA 305/1 (HH=85%) |
НН - FCV305/1 закр |
Емкость Е-305 (гомогенизатор) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 305 (HH=90%) |
НН- Клапан V311 закр |
Емкость Е-306 (возвратный ДБЭ) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 306 (LL=10%, HH=90%) |
НН-Клапан V306 закр НН, LL-Hacoc H305 откл |
Емкость Е-303 (сборник промывок) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 303 (LL=10%, HH=90%) |
НН-Клапан V303 закр LL, HH-Hacoc H304 откл |
Емкость Е-304/1 (возврат промывок) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 304/1 (LL=10%, HH=90%) |
НН-Клапан V303 закр LL, HH-Hacoc H304 откл |
Емкость Е-304/2 (возврат промывок, активация) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 304/2 (LL=10%, HH=90%) |
НН-Клапан V303 закр LL, HH-Hacoc H304 откл |
N3_Contr_E306_E303 |
FQIRSA 304 (НН=90%) |
НН-Клапан V304 закр SP- релейный регулятор |
Емкость Е-307 (маточные растворы) |
|
|
N3_Contr_E306_E303 |
LIRSA 307 (LL=10%, HH=90%) |
НН-Клапан V307 закр LL, HH-Hacoc H305 откл |
Реактор Р-402 |
|
|
N3_Reg_P402 |
TIRCSA 402 (HH=90%) |
HH - Per. клапан TCV402 закр |
N3_Contr_P301-P402 |
LIRSA 402 (LL=10%, HH=90%) |
HH-HacocG301,G302, H101, 102, 103 откл Н-КлапанУ311,312, 313, 314, 315 закр НН - Рег.клапаны FCV304/1, FCV305/l зaкp LL- Мешалку М402 откл |
В таблице 17 приведен перечень входных сигналов программных модулей контроля. По каждому сигналу приведено наименование параметра, тег и тип сигнала.
Результатом работы алгоритмов контроля и блокировки являются сигналы, используемые для перевода технологического оборудования (насосов, клапанов, мешалок) в безопасное положение.
Все выходные параметры алгоритма булевского типа, потенциальные. Т.е. логическая единица существует, пока выполняется условие его возникновения. Далее в программах вывода этот сигнал преобразуется в зависимости от вида оборудования. При управлении клапанов используется потенциальный сигнал. Насосы и мешалки включаются/ отключаются импульсными сигналами.
Алгоритм контроля аналоговых сигналов основан на операциях сравнения с заданным аварийным значением параметра (уставкой). Если несколько параметров приводят к одинаковой блокировке, то результат сравнения каждого из них собирается по схеме ИЛИ. Приемником этого сигнала является программа опроса входных выходных сигналов. Имя этой программы совпадает с номером карты вывода блокируемого сигнала.
По ряду аварийных параметров производится отключение одного и того же оборудования. В таблице 17 отражено общее действие блокировки.
Наиболее сложные блокировки описаны подробнее.
При контроле уровня в ректорах Р301, Р302, Р402 - параметры LIRCSAHL 301, LIRCSAHL 302, LIRCSAHL 402- производится отключение соответствующих мешалок по нижней уставке (LL=10%), а по верхней уставке (НН=90%) производится одинаковая совокупность действий по всем трем параметрам уровня. Эти действия следующие:
насос МОС G301 отключить;
насос ТЭС G302 отключить;
насос гептана H101 отключить;
насос хлорбензола H102 отключить;
насос ДБЭ H103 отключить;
регулирующий клапан FQCSV304-1 закрыть;
регулирующий клапан FQCSV305-1 закрыть;
клапан гептана V311 закрыть;
клапан хлорбензола V312 закрыть;
клапан ДБЭ HSAЗ13 закрыть;
клапан МОС HSA314 закрыть;
клапан ТЭС V315 закрыть.
Отключение насосов Н101, H102, H103 должно производиться при условии превышения уровня в ректоре в режиме работы именно с этим ректором.
Блокирование насосов Н304, Н305 осуществляется при работе с несколькими технологическими аппаратами и выполняется программой N3_Contr_E306.
Насос Н305 работает в нескольких режимах при работе с каждой из емкостей Е306, Е307. Режим работы с соответствующей емкостью задается с дисплейной станции и вводится в программу с помощью переменных логического типа R_E306, R_E307.
При работе с емкостью Е-306:
рецикл ДБЭ с возвратом в емкость Е-306;
освобождение емкости Е-306 от ДБЭ с осадком носителя в емкость Е-307.
При работе с емкостью Е-307:
рецикл маточного раствора с возвратом в емкость Е-307;
освобождение емкости Е-306 от ДБЭ с осадком носителя в емкость Е-307;
освобождение емкости Е-307 на наружную установку.
Таблица 17 - Автоматическая блокировка
Наименование параметра |
Поз. обозн. |
Диапа-зон измере-ния |
Ед. измер. |
Корзина/плата/ канал ввода |
Уставки блокиро-вок |
Програм-мный модуль |
Действия блокировок |
Корзи-на/ плата/ канал вывода |
||||||||||
LL |
НН |
|
|
|
||||||||||||||
Емкость поз. М-311, гептан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход гептана в емкость М-311 |
FQIRSA 311 |
0÷315 (min 40) |
л/ч |
3/6/04 |
|
SP |
N3_Contr_M311 |
Насос HI01 откл Клапан V311 закр |
5/6/18 5/4/15 |
|||||||||
Уровень гептана в емкости М-311 |
LIRSA 311 |
0÷2125 |
мм |
2/1/01 |
|
90% |
N3_Contr_M311 |
|
|
|||||||||
Температура гептана в ёмкости |
TIRCSA 311 |
0÷100 |
°C |
2/1/03 |
5 5% |
70 70% |
N3_Reg_T311 |
LL - Клапан TCV311 откр НН - Клапан TCV311 закр |
3/2/7 |
|||||||||
Емкость поз. М-313, ДБЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход ДБЭ в емкость М-313 |
FQIRSA 313 |
0÷150 (min 67) |
л/ч |
3/7/02 |
|
SP |
N3_Contr_M311 |
Насос Н103 откл Клапан V313 закр |
5/6/16 5/4/23 |
|||||||||
Уровень ДБЭ в емкости М-313 |
LIRSA 313 |
0÷2125 |
мм |
2/1/06 |
|
90% |
N3_Contr_M3 11 |
|
|
|||||||||
Емкость поз. М-314, МОС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход МОС в емкость М-314 |
FQIRSA 314 |
0÷200 |
л/ч |
3/7/03 |
|
SP |
N3 Contr M311 |
Клапан V314 закр |
5/4/27 |
|||||||||
Уровень МОС в емкости М-314 |
LIRSA 314 |
0÷2125 |
мм |
2/1/08 |
|
90% |
N3_Contr_M311 |
|
|
|||||||||
Емкость поз. М-312, Хлорбензол |
|
|
л/ч |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход хлорбензола в емкость М-312 |
FQIRSA 312 |
0÷320 |
|
3/7/01 |
|
SP |
N3_Contr_M311 |
Насос Н102 откл Клапан V312 закр |
5/6/14 5/4/19 |
|||||||||
Уровень хлорбензола в емкости М-312 |
LIRSA 312 |
0÷1725 |
мм |
2/1/04 |
|
90% |
N3_Contr_M311 |
|
|
|||||||||
Емкость поз. М-315, Тэтраэтоксисилан (ТЭС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход ТЭС в емкость М-3 15 |
FQIRSA 315 |
0÷100 |
л/ч |
3/7/04 |
|
SP |
N3_Contr_M311 |
Клапан V315 закр |
5/4/31 |
|||||||||
Уровень ТЭС в емкости М-315 |
LIRSA315 |
0÷1925 |
мм |
2/2/02 |
|
90% |
N3_Contr_M311 |
|
|
|||||||||
Реактор Р-302 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Температура жидкой фракции в реакторе Р-302 |
TIRCSA 302 |
0÷100 |
°C |
1/6/05 |
5 5% |
70 70% |
N3_Reg_P302 |
LL - Клапан TCV302 откр НН - Клапан TCV302 закр |
3/2/4 |
|||||||||
Уровень жидкой фракции в реакторе Р-302 |
LIRSA 302 |
0÷680 |
мм |
1/6/06 |
10% |
90% |
N3_Contr_P301-Р402 |
HH-HacocG301, G302, Н101, 102, 103 откл НН-Клапан V311, 312,313,314,315 закр НН - Per.клапан FCV304/1, FCV305/l зaкp LL- Мешалку М302 откл |
5/6/24,26, 18, 14, 16
5/4/15, 19, 23, 27,31
5/5/26 |
|||||||||
Реактор Р-301 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Температура жидкой фракции в реакторе Р-301 |
TIRCSA 301 |
0÷100 |
°C |
1/5/07 |
5% |
70% |
N3_Reg_P301 |
LL - Клапан ТСУ302откр НН - Клапан TCV301 закр |
3/2/6 |
|||||||||
Уровень жидкой фракции в реакторе Р-301 |
LIRSA 301 |
0÷1440 |
мм |
1/5/08 |
10% |
90% |
N3_Contr_P301-Р402 |
HH-HacocG301, G302, Н101, 102, 103 откл НН-Клапан V311, 312,313,314,315 закр НН - Рег.клапан FCV304/1, FCV305/l зaкp LL- Мешалку М301 откл |
5/6/24,26, 18, 14, 16
5/4/15, 19, 23, 27,31
5/5/30 |
|||||||||
Теплообменник Т-301 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход МОС в теплообменник Т-301 |
FQIRCSA 304/1 |
0÷40 |
л/ч |
3/6/01 |
|
85% |
N1_REG_F304 -1 |
НН-Насос G301 |
3/3/5 |
|||||||||
Расход ТЭС в теплообменник Т-301 |
FQIRCSA 305/1 |
0÷40 |
л/ч |
3/6/03 |
|
85% |
N1_REG_F305-1 |
НН-Насос G302 |
3/3/6 |
|||||||||
Емкость Е-305 (гомогенизатор) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Уровень жидкой фракции в емкости Е-305 |
LIRSA 305 |
0-÷1400 |
мм |
1/8/01 |
|
1120 90% |
N3_Contr_ Е306_Е303 |
НН-Клапан V311 закр |
5/4/15 |
|||||||||
Емкость Е-306 (возвратный ДБЭ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Уровень жидкой фракции в емкости Е-306 |
LIRSA 306 |
0÷1530 |
мм |
1/8/04 |
280 10% |
1385 90% |
N3_Contr_Е306_Е303 |
НН-Клапан V306 закр НН, LL-Насос Н305 откл |
5/4/7
5/6/32 |
|||||||||
Емкость Е-303 (сборник промывок) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Уровень жидкой фракции в емкости Е-303 |
LIRSA 303 |
0÷1530 |
мм |
1/7/03 |
280 10% |
1385 90% |
N3_Contr_Е306_Е303 |
НН-Клапан V303 закр НН, LL-Насос Н304 откл
|
5/3/24
5/6/30
|
|||||||||
Емкость Е-304/1 (возврат промывок) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Уровень жидкой фракции в емкости Е-304/1 |
L1RSA 304/1 |
0÷1530 |
мм |
1/7/05 |
280 10% |
1385 90% |
N3_Contr_ЕЗ06_Е303 |
|||||||||||
Емкость Е-304/2 (возврат промывок, активация) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Уровень жидкой фракции в емкости Е- 304/2 |
LIRSA 304/2 |
0÷1530 |
мм |
1/7/07 |
280 10% |
1385 90% |
N3_Contr_Е306_Е303 |
|||||||||||
Расход возвратного гептана в реактор |
FQIRSA 304 |
0÷315 (min 40) |
л/ч |
3/6/03 |
|
90% |
N3_Contr_Е306_Е303 |
НН-Клапан V304 закр SP- релейный регулятор |
5/7/29 |
|||||||||
Емкость Е-307 (маточные растворы) |
|
0÷1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Уровень маточного раствора в емкости Е-307 |
LIRSA 307 |
0÷3280 |
мм |
1/8/06 |
280 10% |
2945 90% |
N3_Contr_E306_Е303 |
НН-Клапан V307 закр НН, LL-Насос Н305 откл |
5/4/11
5/6/12 |
|||||||||
Реактор Р-402 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Температура жидкой фракции |
TIRCSA 402 |
-50÷+50 |
°C |
3/1/04 |
|
90% |
N3_Reg_P402 |
НН-Рег.клапан TCV402 закр |
3/3/4 |
|||||||||
Уровень жидкой фракции |
LIRSA 402 |
0÷1,0 |
мм |
3/1/05 |
10% |
90% |
N3_Contr_P301-Р402 |
HH-HacocG301, G302, Н101, 102, 103 откл НН-Клапан V311, 312,313,314,315 закр НН - Per.клапан FCV304/1, FCV305/1 закр LL- Мешалку М402 откл |
5/6/24,26, 18, 14, 16
5/4/15, 19, 23, 27,31
5/6/10 |
|||||||||
Обеспечивая все безопасные режимы работы, насос Н305 отключается в следующих случаях:
LIRSAHL 306 более 90 % и R_E306=l;
LIRSAHL 306 менее 10 % и R_E306=l;
LIRSAHL 307 более 90 % и R_E307=l;
LIRSAHL 307 менее 10% и R_E307=l.
При наличии одного из перечисленных условий программа вырабатывает управляющий сигнал на отключение насоса.
Насос Н304 также работает в нескольких режимах при работе с емкостями Е303, E304/1, Е304/2, режимы R_E303, R_E304-1, R_E304-2.
При работе с емкостью. Е-303:
рецикл промывного раствора с возвратом в емкость Е-303;
возврат промывного раствора в реактор Р-301 (Р-302);
освобождение поз. Е-303 на наружную установку.
При работе с емкостью. Е-304/1:
рецикл промывного раствора с возвратом в емкость Е-304/1;
возврат промывного раствора в реактор Р-301 (Р-302);
освобождение поз. Е-304/1 на наружную установку.
При работе с емкостью. Е-304/2:
рецикл промывного раствора с возвратом в емкость Е-304/2;
возврат промывного раствора в реактор Р-301 (Р-302);
освобождение поз. Е-304/2 на наружную установку.
Отключение насоса во всех режимах обеспечивается проверкой следующих условий:
LIRSAHL 303 более 90 % и R Е303=1;
LIRSAHL 303 менее 10 % и R_E303=l;
LIRSAHL 304-1 более 90 % и R_E304-l=l;
LIRSAHL 304-1 менее 10% и R_E304-1=1;
LIRSAHL 304-2 более 90 % и R_E304-2=l;
LIRSAHL 304-2 менее 10% и R_E304-2=1.
Фрагмент программы управления насосом Н305 в режиме работы с емкостью Е306 приведен на рисунке 5. Программа блокировки при работе с емкостью Е307 аналогична, и по схеме ИЛИ результаты блокировок объединяются.
Рисунок 5 - Блокировки насоса Н305
Блокирование регулирующих клапанов ведется в программе регулирования соответствующего технологического параметра. Для этого результат контроля аварийного сигнала передается в программу регулирования. Регулятор PID, при этом переходит в режим отслеживания и передает на выход значение out=0. В функциональных блоках ACT устанавливается значение нижнего ограничения выходного значения клапана: при блокировке клапана ограничение равно 0, в обычном режиме стабилизации технологического параметра ограничение равно 10%. На рисунке 6 приведен фрагмент программы блокирования регулирующего клапана.
Рисунок 6 - Блокировки регулирующего клапана
Блокирование клапана HSA311 (HSA312, HSA313, HSA314, HSA315) при наполнении мерной емкости М311 (М312, М313, М314, М315) осуществляется по достижению параметром FQIRSA311 (FQIRSA312, FQIRSA313, FQIRSA314, FQIRSA315) уставки, задаваемой оператором на дисплейной станции.
Блокирование остальных технологических параметров аналогично, приведенным на рисунках 4 и 5. Программы полностью приведены в Приложениях 6-8.