HOLLiAS MACS系统在液化气分离装置的应用
一、前言
HOLLiAS MACS系统是我厂使用的继HS2000系统后第二套和利时公司的DCS系统。HOLLiAS MACS是和利时公司第四代DCS系统，该DCS系统功能强大，操作方便，具有很高的可靠性和安全性，在结构设计上比HS2000产品有了质的飞跃。和利时公司第四代DCS系统采用了Profibus-DP现场总线，I/O模块均为智能化设计，整个系统从操作站、控制站、到I/O模块到通信网络，真正做到了“危险分散，控制分散，集中监控”；该系统采用了“域”的概念，将整个系统划分为若干个功能完整，相对独立，又能共享管理和操作数据的分系统。具有开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；灵活方便的组态软件；强大的数据处理能力；系统的冗余、容错、自诊断功能使系统具有极高的可靠性。具有 Web Server 功能的控制系统可提供 INTERNET 访问、 远程浏览工厂生产过程、远程生产报警、远程故障诊断。
二、工艺过程简介
现代石化工业发展推动了丙烯需求的不断增长，近年其增长幅度甚至超过了乙烯需求的增速。我厂液化气分离装置年处理20万吨液化气，年连续操作8,400小时，装置年运运转率95.89%，采用一条线连续运转，同时副产贫丙烯液化石油气产品。装置采用蒸馏方法将原料液化石油气进行分离，采用了首创的先脱乙烷的二塔流程，在丙烯精馏塔中实现丙烯与丙烷及以上馏分的分离。原料液化石油气经脱乙烷、脱丙烷及以上馏分后得到丙烯产品。乙烷及乙烯和丙烷及以上馏分混合后，得到贫丙烯液化石油气副产品。
三、系统概述
整个DCS系统包括I/O总点数为94点，其中模拟输入61点，模拟输出16点，数字输入8点，数字输出9点。HOLLiAS MACS控制系统基本配置为：1台I/O控制站、2台操作员站（其中1台兼工程师站）、25个I/O模块。
· I/O控制站由主控单元、智能I/O单元、电源单元和专用机柜四部分组成，完成现场信号采集、工程单位变换、通过系统网络数据和诊断结果传送到操作员。
· 操作员站是最重要的人机交互界面，由高档工业级计算机、专用工业键盘组成。进行生产现场的监视和管理。
· HOLLiAS MACS系统的网络由上至下分为系统网络和控制网络两个层次，系统网络实现现场控制站与系统操作员站的互连，控制网络实现现场控制站与智能I/O单元的通讯。
四、工艺流程简述 (1)、脱乙烷工序 (2)、丙烯精馏工序
首先，经流调节以使流量稳定在2378Kg/h左右，原料液化石油气进入脱乙烷塔(C-101)。塔 釜再沸量通过调节进C-101塔塔底再沸器(E-101)的低压蒸汽流量来控制，而低压蒸汽流量通过脱乙烷塔(C-101)的敏感温度控制。塔顶气体离开脱乙烷塔(C-101)进入C-101的塔塔顶冷凝器(E-102)，用冷却水冷却。冷却到41的塔顶回流泵(P-101)加压，回流至脱乙烷塔(C-101)。未冷凝气体进入D-101罐出口冷凝器(E-103)，经循环冷却水冷却，冷凝液流回D-101，不凝的气体通过压力控制阀后与贫丙烯液化石油气混合。
来自脱乙烷塔(C-101)的液化石油气进入1#丙烯精馏塔(C-102)中部。塔釜再沸量通过调节进C-102塔塔底再沸器(E-104)的低压蒸汽流量来控制，而低压蒸汽流量通过1#丙烯精馏塔(C-102)的敏感温度控制。塔顶气体物料离开1#丙烯精馏塔(C-102)进入2#丙烯精馏塔(C-103)底部。1#丙烯精馏塔(C-102)塔底物料通过液位调节阀控制进入产品LPG冷却器(E-108)，利用循环冷却水冷却到40与D-101罐出口冷凝器(E-103)不凝气混合后作为LPG产品送到原液化气罐区的产品液化气球罐中。2#丙烯精馏塔(C-103)底部物料通过C-103塔塔底泵(P-105)加压后，作为回流进入1#丙烯精馏塔(C-102)上部。塔顶气体离开2#丙烯精馏塔(C-103)进入C-103塔塔顶冷凝器(E-105)，用冷却水冷却。冷却到44的塔顶冷凝液，进入C-103塔塔顶回流罐(D-102)。液体通过C-103塔塔顶回流泵(P-103)加压，全部返回至2#丙烯精馏塔(C-103)。丙烯产品从2#丙烯精馏塔(C-103)上部侧线抽出，在丙烯产品冷却器(E-106)中，利用循环冷却水将丙烯产品冷却到40后，通过管道送到丙烯罐区的丙烯球罐
五、主要控制方案 1．脱乙烷塔(C-101)、1#丙烯精馏塔(C-102)压力联锁保护
2、串级控制 六、组态步骤 HOLLiAS MACS系统组态软件分为： 七、总结 HOLLiAS MACS系统具有开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；支持多种现场总线标准，适应未来的扩展需要；系统具备强大的处理功能，并提供了方便的组态复杂控制系统的能力；系统冗余、容错、自诊断能力较强，可靠性高。技术支持能力强大，售后服务及时。在经济效益上，比同类型产品价格少，备品备件有保障。2003年7月液化气分离装置正式投运以来，系统一直安全稳定运转，界面友好，操作方便，降低了操作人员的劳动强度，提高了整体控制、操作管理水平，为装置的长期可靠运行提供了有力保障
塔釜再沸量通过调节进C-101塔塔底再沸器(E-101)的低压蒸汽流量来控制，当脱乙烷塔(C-101)底PIA102压力超过正常操作压力2.9Mpa时，PIA102报警显示框变红，超过3.1Mpa触发高高报警显示变红并闪烁，提醒操作人员注意，当压力超过3.3Mpa时通过DO点触发FVS101电磁阀切断进C-101塔塔底再沸器(E-101)的低压蒸汽的气动调节阀的气源，强制切断低压蒸汽控制C－101塔釜再沸量，保证装置的安全。为了使控制可靠，我们选择了HOLLiAS MACS系统ConMaker 软件中的ST结构化文本语言编写控制条件，使控制条件在FCS控制站内运行。1#丙烯精馏塔(C-102)压力联锁保护方案同上。
脱乙烷塔(C-101)、1#丙烯精馏塔(C-102) 的塔釜再沸量、LPG流量记录控制、塔顶回流流量记录控制、塔釜液位指示控制、2#丙烯精馏塔(C-103)塔顶回流流量控制、D－101、D－102液位控制等都采用串级调节，保证了乙烯装置的平衡运行。
ConMaker 控制器软件
负责系统控制站的运行与维护
FacView 人机界面软件
负责系统的在线监视、操作、控制、调试、维护
组态软件平台为中文WinNT4.0/2000；
1. 前期准备工作
确定系统硬件配置、数据点清单、控制运算方案；详细的整体规划，将为组态工作节省了大量的时间。
2．控制器组态
HOLLiAS MACS系统在算法组态方面提供了多种途径，能满足各种复杂控制系统的要求。ConMaker 软件具有六种控制编程语言1. 结构化文本语言2. 指令表语3. 顺序流程图4. 梯形图5. 功能块图6. 连续功能图
· 执行ConMaker建立相应工程，定义工程名，设定工程属性。定义系统硬件配置及相应属性。
· 按照模板格式用OFFICE-EXE CEL编写数据点，用导入工具Macsdbload生成相关数据库，启动ConMaker, 选择ConMaker的菜单项：“工程”（或“project”）| “导入…”（或“Import…”）。
· 组态控制算法。首先定义相关局部变量和全局变量，选择相应的算法组态工具编制控制运算程序。
· 编译工程，下装控制站。
3．上位机组态
· 配置Facview软件
· 添加数据库点
· 建立图形、报表及软硬点报警组态项目。
· 编译下装
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