合成氨设计自动控制包含哪些部分

王天泽

合成氨设计中自动控制包含哪些部分

1、设计依据及采用的标准规范

1.1设计依据 ：

本设计根据工艺专业提供的自控设计条件及项目工程设计会议要求进行。

1.2 设计标准、规范  

《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》（HG/T20505-2000）

《自动化仪表选型设计规定》（HG/T20507-2000）

《仪表供电设计规定》（HG/T20509-2000）

《仪表供气设计规定》（HG/T20510-2000）

《信号报警、安全联锁系统设计规定》（HG/T20511-2000）

《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》（HG/T20514-2000）

《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T20573-1995）

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规程》（GB50058-1992）

《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SB3063-1999）

2、设计范围

本设计仅包括醇烃化及氨合成工段界区内的现场仪表选型及配置设计，以及现场仪表与控制室之间的连接和控制方案的设计。集散控制系统（DCS）则由供货商负责设计、安装、投运等后续工作。

3、自动化水平

3.1为满足企业现代化要求，本工程采用集散控制系统（DCS）将生产过程中的重要工艺参数引入DCS系统进行集中检测、控制和报警。DCS系统设置在原装置控制室内。控制室内DCS系统硬件的配置,安装方式,及DCS系统的软件组态等由DCS供货商负责。

3.2本工程根据工艺流程要求主要设置温度检测、压力检测、液位检测报警、流量检测及成分分析等各种过程参数的检测、并根据工艺流程特点设置了粗甲醇中间槽液位和压力调节，净醇塔液位调节，甲醇分离器液位调节、废锅液位和蒸汽压力调节.并设置醇化塔零米冷激气、循环气近路等摇控回路.

3.3循环机等设备的自控设计由设备成套供货厂负责，不在本设计范围。

3.4本工程工艺介质具有易燃易爆性，为保证安全生产，设置可燃气体浓度报警装置。

4、环境特性及仪表选型

4.1环境特性

本设计所涉及的工艺介质一氧化碳、氢气、甲醇等属于可燃气体介质，具有爆炸危险性。根据电气专业划分，该区域属2区爆炸危险场所。

4.2仪表选型

4.2.1概述：

(1) 在防爆区内，仪表选型为本安型或隔爆型；除热电偶信号外其它电动传输信号均通过安全栅联接，要求DCS供货商在DCS机柜内配安全栅，一步到位。

(2)所需仪表设备是先进、可靠的，控制是精确的，可以保证工厂的安全操作和方便维护；

(3)所选仪表以电子式为基础，电动传输信号采用4-20mA、气动传输信号采用20-100KPa标准制式信号；

(4)调节阀采用气动薄膜执行机构；

(5)现场仪表为全天侯的，并符合相应的防护等级，现场变送器根据介质情况分别安装于现场保护箱或保温箱内以克服恶劣环境的影响。

4.2.2集散控制系统（DCS系统）

(1) DCS系统主要功能

DCS采用集中监视、分散控制的方式对生产过程进行数据采集、处理及控制，具有很高的安全性及常规仪表无法比拟的控制功能。除基本的控制功能之外，还具有串级、前馈等高级控制功能，更可以运用各种运算单元，实现更复杂的综合控制。

DCS具有丰富的操作显示功能。能动态显示装置的流程图画面，并可在此画面对有关变量实施操作；能显示系统各设备、装置的运行状态以及全部过程参数变量的状态、测量值、设定值控制方式、能显示回路分组画面，并可手动改变连续回路的各参数值、控制方式及离散量开停状态等参数；能显示参数的趋势记录曲线；报警画面能按时间顺序最新排列，并显示报警参数的名称、说明、变量的当前值、报警设定值、报警优先级。

DCS具有完善的设备状态监视及自诊断功能，可以缩短查找及消除故障的时间，减小自控系统故障停车而造成的损失。

DCS具有灵活多样的报表功能，可以定时或随机打印各种报表。还可以与工厂信息管理系统连接，实现全厂生产管理的信息化智能化。

（2）根据生产操作要求，本工程建议设置二个操作站，一个控制站；现场信号通过智能I/O处理模块经内部总线连接到控制站的主控单元。操作站与控制站间采用快速工业以太网连接。控制站的电源、主控单元冗余配置。系统网络冗余配置。

a、DCS配置：

操作员站：2台；

控制站：1台；

网络通迅系统：1套；

端子柜：1台；

打印机：1台；  

UPS电源：5KVA，1套。

b、DCS输入/输出点一览表（一览表此处省略）

4.2.3现场仪表

现场仪表选用质量高、性能稳定的国产优质产品或引进技术生产的产品，各类仪表选型规定如下：

温度仪表：集中检测选用多点铠装热电偶、单支式铠装热电偶。

压力仪表：集中检测选用压力变送器。就地检测选用全不锈钢压力表。

流量仪表：集中检测主要选用高压透镜垫孔板配差压变送器。

液位仪表：集中检测选用差压变送器，高压电容式液位计。

分析仪表：选用红外气体分析仪及热导式氢分析仪,同时选用分析小屋成套产品，

可燃气体仪表： 选用可燃气体变送器（催化燃烧式）。

控制阀门；选用流通量大、体积小、调节能力强的精小型气动薄膜调节以及抗高压、耐冲刷和气蚀的气动薄膜角型高压调节阀。

5、动力供应

5.1仪表电源为220V±10%、50HZ±1HZ的交流电源，负荷类别为次要负荷，由电气专业提供；

DCS电源为直流220V供电，总容量1500W。

5.2仪表气源采用洁净、干燥的压缩空气。

要求空气含尘粒径不大于3μm，油份含量应小于8ppm，露点为操作压力(在线)下露点，一般低于当地冬季历史最低温度10度以下；本工程需0.5~0.8MPa仪表空气量为：30Nm3/h.。

6、 自控设备汇总表（见图###）

设计依据及采用的标准规范、设计范围、自动化水平、环境特性及仪表选型、动力供应、自控设备汇总表从上面的这6个部分，概述了这个工程的自动化仪表以及相关的动力源。
这是在设计中的基本思路，目前多数设计，都是这个路数。
这只是一个概述，详细的会有相关的表格、图纸进行详细的表述、体现。