DCS系统和基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统和DCS系统，该控制系统包括：处理装置（20），被配置成执行与焦炭塔相关联的顺序控制过程；接收装置（10），被配置成从多个现场设备接收信号，并将该信号传送到所述处理装置（20）；其中，所述顺序控制过程分成按顺序的多个操作步骤，在该多个操作步骤中的一个操作步骤中，在所述处理装置（20）指示了操作并通过所述接收装置（10）接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，所述处理装置（20）才开始执行下一个操作步骤。

【技术实现步骤摘要】
DCS系统和基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统
本专利技术涉及一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统和DCS系统。
技术介绍
延迟焦化装置工艺部分包括焦炭塔、分馏系统、吸收稳定系统、脱硫系统四个部分。原料渣油进入装置后经换热器进入分馏塔，并在分馏塔底与焦炭塔塔顶来的高温油气进一步换热，分馏塔底油经加热炉加热至480～500℃后进入焦炭塔，高温渣油在焦炭塔内经过缩合、裂化等一系列的反应，最终形成焦炭和油气，塔顶气相直接进入分馏塔，塔内焦炭经冷却后除焦至焦池；进入分馏塔的气相在分馏塔内分离出富气、汽油、柴油、和蜡油；富气经压缩机升压后进吸收稳定系统，分离出干气、液化气；干气、液化气经脱硫系统脱硫后并入系统管网；汽油、柴油、蜡油等中间产品作为加氢裂化等装置的原料或直接进油品储罐。在延迟焦化装置中，焦炭塔作为焦化反应的主要容器，在正常生产中具有间歇操作的特点，其操作可分为切换四通、吹汽、给水、溢流、放水、除焦、关顶底盖机、试压预热八个大步骤。如图1所示，焦炭塔各操作步骤流程复杂，所涉及的阀门开关较多，因此就不可避免会出现人为误操作的风险。延迟焦化装置焦炭塔系统各操作步骤涉及的重要阀门均由内操下指令，再由外操现场操作完成。由于某些重要阀门开关信号未接入DCS系统中，无法对外操的具体操作进行监控，达不到内外操共同确认的“双保险”。存在外操将阀门开错、阀门开关不到位等安全隐患。而正常生产期间焦炭塔内的介质温度高达490℃，一旦出现误操作，就会使焦炭塔内介质泄漏到大气中，造成装置着火、爆炸等安全风险。因此就需要做出一套由内外操共同确认把关的系统来保证每一步操作的正确性。目前国内已经有实现类似功能的焦炭塔顺控系统在应用，一是将焦炭塔系统的重要阀门根据操作顺序组成安全联锁的SIS系统，二是将焦炭塔系统的重要阀门操作设置单独的PLC顺序控制系统。这两种系统都不能与焦炭塔自动给水程序结合使用。由控制系统、操作站、工程师站和辅助操作台等组成顺控安全联锁SIS系统，该控制系统具有完整的数据采集、过程监控、安全联锁和机组集成控制功能，且系统本身具有自诊断、硬件配置变化检测、卡件通电情况检测、实时系统扫描等功能。但该顺控SIS系统在装置开停工过程中操作比较复杂，主要是焦炭塔系统参与顺控阀门较多，组成的安全联锁太多，操作繁琐，导致顺控投用率不高。同时在阀门需要检修时，需要切除与该阀相关的多个联锁。设置单独的PLC顺序控制系统是将现场焦炭塔系统所有参与顺控的阀门操作信号均集中在现场的电控柜内，再送至内操单独设置的PLC电脑系统。该系统与DCS（集散控制）系统不相容，内操操作不方便，既要监控DCS屏，又要监控PLC屏。且该系统电控柜设置在现场，由于节点数多，容易出现信号不到位现象。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统，该控制系统包括：处理装置，被配置成执行与焦炭塔相关联的顺序控制过程；接收装置，被配置成从多个现场设备接收信号，并将该信号传送到所述处理装置；其中，所述顺序控制过程分成按顺序的多个操作步骤，在该多个操作步骤中的一个操作步骤中，在所述处理装置指示了操作并通过所述接收装置接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，所述处理装置才开始执行下一个操作步骤。本专利技术的另一个方面提供一种DCS系统，该系统包括现场设备，其中，该系统还包括上述的顺序控制系统。通过上述技术方案，顺序控制系统直接基于现有的DCS系统，既避免现有技术中SIS系统的安全联锁太多，操作繁琐，又避免了PLC系统与DCS系统不兼容以及节点数多的问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是用于延迟焦化焦炭塔各阀门的布置示意图；图2是根据本专利技术的实施方式的顺序控制系统的结构框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术图2示出了根据本专利技术的实施方式的顺序控制系统的结构框图。如图2所示，根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统，该控制系统包括：处理装置20，被配置成执行与焦炭塔相关联的顺序控制过程；接收装置10，被配置成从多个现场设备接收信号，并将该信号传送到所述处理装置20；其中，所述顺序控制过程分成按顺序的多个操作步骤，在该多个操作步骤中的一个操作步骤中，在所述处理装置20指示了操作并通过所述接收装置10接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，所述处理装置20才开始执行下一个操作步骤。根据延迟焦化装置特点和操作人员的操作系统，通常可以将每个焦炭塔的生产过程分为切换四通、吹气、给水、溢流、放水、除焦、关顶底盖机、试压预热八个大步骤，每个大步骤可以分为若干操作工序。也就是说，顺序控制过程也可以按工艺顺序相应地分成这些操作步骤或可以进一步细分成若干子步骤。如图1所示，现场设备可以包括各种阀门，阀门一般可以是气动阀或电动阀。针对焦炭塔的顺序控制基本上就是顺序控制各种阀的开/关。在顺序控制过程中，处理装置20在某个操作步骤中指示某个或某些现场设备（以阀门为例）的操作，例如指示某个阀门或某些阀门开/关。如果操作人员完成了所指示的现场设备的操作（即外操）时，现场设备可以向顺序控制系统反馈一信号。顺序控制系统的接收装置10接收该信号，并将该信号发送给处理装置20，处理装置20接收到该信号后，判断该操作完成，之后开始执行下一个操作。由于现场设备往往有很多个，因此可以设置控制柜，利用控制柜对现场设备进行集中式操作。如果处理装置20没有指示某个或某些现场设备的操作时，操作人员是无法对该现场设备进行操作的。也就是说，处理装置20还可以被配置成在该处理装置20未指示操作时，使对所述至少一个现场设备的相应操作无效。换句话说，如果处理装置20指示了某现场设备的操作，处理装置20可以向该现场设备发送操作许可信号（即解锁信号），该现场设备只有在接收到了该操作许可信号的情况下才能被操作。例如，如果处理装置20没有指示某个阀门或某些阀门开启，那么即使操作人员对该阀门进行操作（例如按下控制柜上的相应的按键），阀门也不会动作。这样，可以避免操作人员的误操作。现场设备的操作可以包括阀门的开/关。在本专利技术的一个实施方式中，还可以根据工艺需求考虑在相邻两个操作步骤之间增加延迟。因此，所述处理装置20还可以被配置成在所述处理装置20指示了操作并通过所述接收装置10接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，延迟一段时间后才开始执行下一个操作步骤。延迟的时间取决于工艺需求。在本专利技术的一个实施方式中，还可以考虑将焦炭塔的工况条件作为指示操作的条件。在该实施方式中，接收装置10还可以被配置成从所述现场设备接收与所述焦炭塔的工况相关联的参数，并将该参数发送给所述处理装置20；所述处理装置20还被配置成根据所述参数判断所述工况是否满足预定条件，且只有在所述工况满足该预定条件的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统，该控制系统包括：处理装置（20），被配置成执行与焦炭塔相关联的顺序控制过程；接收装置（10），被配置成从多个现场设备接收信号，并将该信号传送到所述处理装置（20）；其中，所述顺序控制过程分成按顺序的多个操作步骤，在该多个操作步骤中的一个操作步骤中，在所述处理装置（20）指示了操作并通过所述接收装置（10）接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，所述处理装置（20）才开始执行下一个操作步骤。

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS系统的延迟焦化焦炭塔顺序控制系统，该控制系统包括：处理装置(20)，被配置成执行与焦炭塔相关联的顺序控制过程；接收装置(10)，被配置成从多个现场设备接收信号，并将该信号传送到所述处理装置(20)；以及输入装置，输入指令能够经由该输入装置输入到所述处理装置(20)；其中，所述顺序控制过程分成按顺序的多个操作步骤，在该多个操作步骤中的一个操作步骤中，在所述处理装置(20)指示了操作并通过所述接收装置(10)接收到指示所述多个现场设备中的至少一个现场设备完成该操作的信号时，所述处理装置(20)才开始执行下一个操作步骤；所述处理装置(20)还被配置成在已经指示了操作但所述至少一个现场设备不能完成该操作的情况下，一接收到所述指令就开始执行所述下一个操作步骤。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，在所述处理装置(20)指示所述操作时向所述至少一个现场设备发送操作许可信号。3.根据权利要求2所述的控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建凯，郑炜，傅钢强，王科庆，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11