胡尊生，孟秀玉

（中國(guó)石化潤(rùn)滑油濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 255001）

MACS自保聯(lián)鎖在潤(rùn)滑油生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

胡尊生，孟秀玉

（中國(guó)石化潤(rùn)滑油濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 255001）

中國(guó)石化潤(rùn)滑油濟(jì)南分公司采取和利時(shí)MACSV4.5.1軟件自行開發(fā)與引進(jìn)球掃線技術(shù)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了一套完整的控制系統(tǒng)，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)一些安全隱患，于是對(duì)自保聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行完善，運(yùn)行表明，該系統(tǒng)及時(shí)可靠，有效地避免了事故的發(fā)生。

自保聯(lián)鎖;潤(rùn)滑油;組態(tài);控制系統(tǒng)

0 引言

潤(rùn)滑油生產(chǎn)裝置具有工藝連續(xù)性強(qiáng)、復(fù)雜性高、品種切換頻繁和安全要求高等諸多特點(diǎn)。在自動(dòng)控制中設(shè)有自保聯(lián)鎖系統(tǒng)，一旦工藝操作出現(xiàn)大的波動(dòng)，必須將生產(chǎn)裝置緊急停車，可最大限度的降低油品不合格、竄油、冒油等事故發(fā)生，減少計(jì)劃外停車，確保裝置和生產(chǎn)的安全，因此，自保聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)必須安全可靠、動(dòng)作及時(shí)。

中國(guó)石化潤(rùn)滑油濟(jì)南分公司采取和利時(shí)MACS V4.5.1軟件自行開發(fā)與引進(jìn)球掃線技術(shù)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了一套完整的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)自2009年3月投入使用，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)缺陷與不足，于是2010年6月對(duì)自保聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行完善，本文主要介紹如何在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自保聯(lián)鎖控制。

1 自保聯(lián)鎖要求

1.1 工藝自保聯(lián)鎖要求

1.1.1 工藝流程

工藝員按照工藝配方計(jì)算出油品調(diào)合所需基礎(chǔ)油、添加劑，經(jīng)過嚴(yán)格審核后將配方下達(dá)到操作員。操作員按照工藝員下達(dá)的工藝通知單進(jìn)行配方A或者配方B輸入，包括基礎(chǔ)油罐號(hào)、比例、任務(wù)量、目標(biāo)設(shè)備以及產(chǎn)品批號(hào)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。工藝流程主界面如圖1所示，由主界面圖知，成品油罐由兩條線組成，包括A線與B線，A線包括G815～G822、G837～G846，B線包括G823～G836，從而分為配方A與配方B。

1.1.2 工藝自保要求

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，工藝自保要求如下:

（1）在利用控制系統(tǒng)倒油的同時(shí)，允許目標(biāo)罐之外的其他罐付灌裝、收付汽車從而會(huì)造成液位變化;

（2）系統(tǒng)可以進(jìn)行液位變化最小值設(shè)定，當(dāng)實(shí)際變化值超過設(shè)定值時(shí)，對(duì)應(yīng)罐顯示“油位上升異?！?

（3）當(dāng)目標(biāo)罐之外的其他罐“油位上升異?！奔啊奥?lián)鎖跳車”同時(shí)成立時(shí)，系統(tǒng)將“輸油暫?！?

（4）停車現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，原因分析后，點(diǎn)擊“輸油暫?！卑粹o，會(huì)變?yōu)椤拜斢屠^續(xù)”，系統(tǒng)按照沒有執(zhí)行完的程序繼續(xù)輸油。

圖1 主界面

1.2 裝置自保聯(lián)鎖要求

1.2.1 閥門潛在故障分析

閥門作為控制系統(tǒng)裝置的關(guān)鍵部分之一，具有非常復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)、眾多的附屬部件，任何一個(gè)部件潛在的故障都會(huì)給工藝裝置帶來(lái)安全隱患。自保聯(lián)鎖閥、附件及其潛在的故障見表1所示。

表1 閥門附件及其潛在故障

控制系統(tǒng)在輸油過程中，目標(biāo)罐的閥門應(yīng)處于開啟狀態(tài)，同一條線上的其他罐的閥門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。在表1中，但當(dāng)其他罐的閥桿或者閥體出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)造成反饋信號(hào)與閥門實(shí)際狀態(tài)不符，從而導(dǎo)致油品在輸送至目標(biāo)罐的同時(shí)，也會(huì)輸送到其他罐內(nèi)，造成油品不合格、竄油、冒油等事故發(fā)生。例如:A線中的G817倒油，如果G815或者G816氣動(dòng)閥門出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致竄油事故發(fā)生，影響控制系統(tǒng)的整體安全性。

1.2.2 裝置自保要求

為使系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，裝置的自保聯(lián)鎖要求如下:

（1）當(dāng)目標(biāo)罐倒油時(shí)，若同一條線上的其他罐的氣動(dòng)閥出現(xiàn)故障，導(dǎo)致竄油現(xiàn)象發(fā)生，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)停車;

（2）停車現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，故障排除后，點(diǎn)擊“輸油繼續(xù)”按鈕，系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)執(zhí)行倒油;

（3）系統(tǒng)不能單靠檢測(cè)氣動(dòng)閥的反饋信號(hào)開/關(guān)來(lái)判斷閥門的實(shí)際狀態(tài)，界面顯示閥門開為綠色、關(guān)為紅色，由于當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與反饋機(jī)構(gòu)之間的連桿出現(xiàn)故障時(shí)，反饋信號(hào)與實(shí)際狀態(tài)不符。

2 自保聯(lián)鎖在MACSV4.5.1系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)

和利時(shí)MACS處理周期為0.5 s，即系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)從采集到處理、輸出的時(shí)間是0.5 s，能完全滿足自保聯(lián)鎖系統(tǒng)的快速反映要求。具體實(shí)現(xiàn)思路:當(dāng)目標(biāo)罐倒油時(shí)，若同一條線上的其他罐液位波動(dòng)超過設(shè)定值，并且此罐選擇了“聯(lián)鎖跳車”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)“輸油暫?！?，利用MACSV4.5.1軟件具體組態(tài)步驟如下。

2.1 FacViewUser圖形組態(tài)

以A線為例，配方A中自保聯(lián)鎖設(shè)置如圖2所示，變量說明如下:

圖2 配方A中自保聯(lián)鎖設(shè)置

調(diào)合罐油位異常上升高度設(shè)定對(duì)應(yīng)變量為RA_ LWP，單位為mm。

“輸油繼續(xù)”按鈕對(duì)應(yīng)變量為ZT_SCA為0，“輸油暫?！卑粹o對(duì)應(yīng)變量為ZT_SCA為1。

815 罐報(bào)警顯示為“油位上升異?！彪[藏條件為NOT LW815，即當(dāng)LW815為1時(shí)，815罐對(duì)應(yīng)顯示“油位上升異?！薄?/p>

815 罐“報(bào)警顯示”按鈕對(duì)應(yīng)變量LS_LW815為0，“聯(lián)鎖跳車”按鈕對(duì)應(yīng)變量LS_LW815=1。

2.2 ConMaker控制邏輯組態(tài)

2.2.1 油位上升異常組態(tài)

以815罐為例，詳細(xì)說明油位上升異常組態(tài)原理如圖3，變量以及模塊說明如下:

AUTO_A:配方A“檢測(cè)維修”按鈕AUTO_A= 0，“正常生產(chǎn)”按鈕AUTO_A=1，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

SC_A:配方A“執(zhí)行”按鈕，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

LT_815MD:815罐液位，數(shù)據(jù)類型為INT。

RA_LWP:調(diào)合罐油位上升高度設(shè)定值。

THGH_A:配方A定義調(diào)合成品罐號(hào)。

AND:邏輯與運(yùn)算模塊。

R_TRIG:輸入變量CLK是FALSE，輸出Q將保持FALSE，一旦CLK返回TRUE，輸出Q將返回TRUE。

MOVE:當(dāng)EN為1時(shí)，一變量向另一變量賦值。即當(dāng)RT_A.Q為1時(shí)，LT_815MD賦值給ADD輸入。

ADD:變量加法運(yùn)算模塊。

LE:小于等于邏輯運(yùn)算符，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)值小于等于第二個(gè)值時(shí)輸出為TRUE。

NE:不等于邏輯運(yùn)算符。

原理說明:當(dāng)操作員依次點(diǎn)擊“檢測(cè)維修”以及“執(zhí)行”按鈕后，若配方A定義調(diào)合成品罐號(hào)不為815，并且815罐的液位波動(dòng)超過設(shè)定值RA_LWP時(shí)，815報(bào)警顯示部分將自動(dòng)顯示“油位上升異?！?。

圖3 罐815油位上升異常組態(tài)原理

2.2.2自保聯(lián)鎖組態(tài)

自保聯(lián)鎖組態(tài)原理如圖4所示，變量以及模塊說明如下:

LW815:G815油位上升異常LW815=1，油位正常LW815=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

LS_LW815:G815“聯(lián)鎖跳車”按鈕LS_LW815= 1，“報(bào)警顯示”按鈕LS_LW815=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為TRUE。

ZT_SCA:配方A“輸油暫停”按鈕ZT_SCA=1，“輸油繼續(xù)”按鈕ZT_SCA=0，數(shù)據(jù)類型為BOOL，初始值為FALSE。

OR:邏輯或運(yùn)算模塊。

S:變量賦值1。

原理說明:當(dāng)目標(biāo)罐之外的其他罐同時(shí)滿足“油位上升異?！币约啊奥?lián)鎖跳車”時(shí)，系統(tǒng)會(huì)“輸油暫停”。假設(shè)G817為目標(biāo)罐倒油，G815收汽車油品允許有液位變化，在實(shí)際操作時(shí)，G815后對(duì)應(yīng)按鈕選擇“報(bào)警顯示”，“報(bào)警顯示”時(shí)變量LS_LW815為0，即使G815對(duì)應(yīng)顯示“油位上升異?！保到y(tǒng)也不會(huì)“輸油暫?！?。

圖4 自保聯(lián)鎖組態(tài)原理

3 效果驗(yàn)證

雖然潤(rùn)滑油生產(chǎn)的自保聯(lián)鎖系統(tǒng)比較復(fù)雜，但由于MACS系統(tǒng)具有較強(qiáng)的邏輯順序組態(tài)功能、良好的人機(jī)界面以及離線仿真運(yùn)行功能，在整個(gè)自保聯(lián)鎖組態(tài)過程中，一邊根據(jù)工藝操作需要進(jìn)行組態(tài)，一邊仿真運(yùn)行進(jìn)行調(diào)試，因此，在生產(chǎn)裝置開工前一次聯(lián)校成功，并成功的投入生產(chǎn)運(yùn)行。

自保聯(lián)鎖系統(tǒng)自2010年6月份運(yùn)行以來(lái)，一切運(yùn)行正常，對(duì)自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，油位上升異常設(shè)定值為10mm，自動(dòng)輸油暫停數(shù)據(jù)如表2與表3所示。

表2 控制系統(tǒng)A線自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)記錄

表3 控制系統(tǒng)B線自保聯(lián)鎖數(shù)據(jù)記錄

自保聯(lián)鎖系統(tǒng)經(jīng)過近1年的運(yùn)行，完全達(dá)到了預(yù)期目標(biāo):

（1）目標(biāo)罐之外的其他罐液位變化超過設(shè)定值時(shí)，且對(duì)應(yīng)選擇“聯(lián)鎖跳車”按鈕，系統(tǒng)會(huì)“輸油暫?！?。

（2）停車現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，故障排除后，點(diǎn)擊“輸油暫?！卑粹o，會(huì)變?yōu)椤拜斢屠^續(xù)”，系統(tǒng)按照沒有執(zhí)行完的程序繼續(xù)輸油。

（3）自保聯(lián)鎖系統(tǒng)解決了輸油過程中存在的竄油、冒油的安全隱患，達(dá)到安全生產(chǎn)的要求，投資少、見效快、效益高。

［1］嚴(yán)惟震，柏毅輝，王遠(yuǎn)輝，等.MACS－HOLLiAS系統(tǒng)在300MW機(jī)組上的應(yīng)用［J］.自動(dòng)化博覽，2004（5）:29－32.

［2］楊蓉，葉元?jiǎng)P，陳永紅，等.自動(dòng)控制技術(shù)在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.潤(rùn)滑油，2000，15（5）:24－30.

［3］劉峰，畢于深.PLC在催化軸流式主風(fēng)機(jī)組自保聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2003，22（6）:31－35.

［4］王宏偉.三種調(diào)合工藝在潤(rùn)滑油生產(chǎn)過程中的應(yīng)用［J］.潤(rùn)滑油，2009，24（5）:15－18.

Application of MACS Self－Protect and Interlock in Lubricating Oil Production Process

HU Zun－sheng，MENG Xiu－yu
（Ji＇nan Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，Ji＇nan 255001，China）

A com plete controlsystem w as designed by Ji＇nan Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，based on the com bination technology of HOLLiASMACS V4.5.1 softw are and ball－sw eep pipeline.Som e safety problem s w ere found during use，so the self－protect and interlock system w as im proved.The result show ed that the system is tim ely and reliable in the running process，som e accidents can be affectively avoided.

self－protect and interlock;lubricating oil;configuration;control system

TE626.3

A

1002-3119（2011）06-0050-04

2011－06－16。

胡尊生（1974－），男，工程師，2009年畢業(yè)于北京科技大學(xué)，獲工商管理碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事潤(rùn)滑油生產(chǎn)管理工作，已發(fā)表論文3篇。