液位控制系統(tǒng)單元操作手冊

1、液位控制系統(tǒng)單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說明書 目 錄一、工藝流程說明21、工藝說明22、本單元控制回路說明2二、裝置的操作規(guī)程41、冷態(tài)開車規(guī)程42、正常操作規(guī)程53、停車操作規(guī)程54、儀表一覽表7三、事故設(shè)置一覽9四、仿真界面10附：思考題12一、工藝流程說明1、工藝說明本流程為液位控制系統(tǒng)，通過對三個罐的液位及壓力的調(diào)節(jié)，使學(xué)員掌握簡單回路及復(fù)雜回路的控制及相互關(guān)系。緩沖罐V101僅一股來料，8Kg/cm2壓力的液體通過調(diào)節(jié)產(chǎn)供閥FIC101向罐V101充液,此罐壓力由調(diào)節(jié)閥PIC101分程控制,緩沖罐壓力高于分程點（5.0Kg/cm2）時，PV101B自動打開泄壓，壓力低于分程點時，PV101

2、B自動關(guān)閉，PV101A自動打開給罐充壓，使V101壓力控制在5Kg/cm2。緩沖罐V101液位調(diào)節(jié)器LIC101和流量調(diào)節(jié)閥FIC102串級調(diào)節(jié)，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液體通過泵P101A或P101B(備用泵)打入罐V102,該泵出口壓力一般控制在9Kg/cm2，F(xiàn)IC102流量正常控制在20000Kg/hr。罐V102有兩股來料，一股為V101通過FIC102與LIC101串級調(diào)節(jié)后來的流量；另一股為8Kg/cm2壓力的液體通過調(diào)節(jié)閥LIC102進入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通過調(diào)節(jié)閥FIC103進入V103,正常工況時FIC10

3、3的流量控制在30000 kg/hr。罐V103也有兩股進料，一股來自于V102的底抽出量，另一股為8kg/cm2壓力的液體通過FIC103與FI103比值調(diào)節(jié)進入V103,比值系數(shù)為2:1，V103底液體通過LIC103調(diào)節(jié)閥輸出，正常時罐V103液位控制在50%左右。2、本單元控制回路說明 本單元主要包括：單回路控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、串級控制系統(tǒng)。2.1、單回路控制回路 單回路控制回路又稱單回路反饋控制。由于在所有反饋控制中，單回路反饋控制是最基本、結(jié)構(gòu)做簡單的一種，因此，它又被稱之為簡單控制。 單回路反饋控制由四個基本環(huán)節(jié)組成，即被控對象（簡稱對象）或被控過程（簡稱過程）

4、、測量變送裝置、控制器和控制閥。 所謂控制系統(tǒng)的整定，就是對于一個已經(jīng)設(shè)計并安裝就緒的控制系統(tǒng)，通過控制器參數(shù)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的過渡過程達到最為滿意的質(zhì)量指標要求。本單元的單回路控制有：FIC101，LIC102，LIC103。2.2、分程控制回路通常是一臺控制器的輸出只控制一只控制閥。然而分程控制系統(tǒng)卻不然，在這種控制回路中，一臺控制器的輸出可以同時控制兩只甚至兩只以上的控制閥，控制器的輸出信號被分割成若干個信號的范圍段，而由每一段信號去控制一只控制閥。PV101APV101B100%50%100%00PIC101.OP 本單元的分程控制回路有：PIC101分程控制沖壓閥PV101A和泄壓閥

5、PV101B。如下圖 閥位開度2.3、比值控制系統(tǒng) 在化工、煉油及其他工業(yè)生產(chǎn)過程中，工藝上常需要兩種或兩種以上的物料保持一定的比例關(guān)系，比例一旦失調(diào)，將影響生產(chǎn)或造成事故。 實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。通常以保持兩種或幾種物料的流量為一定比例關(guān)系的系統(tǒng)，稱之流量比值控制系統(tǒng)。 比值控制系統(tǒng)可分為：開環(huán)比值控制系統(tǒng)，單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，變比值控制系統(tǒng)，串級和比值控制組合的系統(tǒng)等。 FFIC104:為一比值調(diào)節(jié)器。根據(jù)FIC1103的流量，按一定的比例，相適應(yīng)比例調(diào)整FI103的流量。 對于比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，首先是要明確那種物料是主物料，而

6、另一種物料按主物料來配比。在本單元中，F(xiàn)IC1425（以C2為主的烴原料）為主物料，而FIC1427（H2）的量是隨主物料（C2為主的烴原料）的量的變化而改變。2.4、串級控制系統(tǒng) 如果系統(tǒng)中不止采用一個控制器，而且控制器間相互串聯(lián)，一個控制器的輸出作為另一個控制器的給定值，這樣的系統(tǒng)稱為串級控制系統(tǒng)。 串級控制系統(tǒng)的特點： (1)能迅速地克服進入副回路的擾動。 (2)改善主控制器的被控對象特征。 (3)有利于克服副回路內(nèi)執(zhí)行機構(gòu)等的非線性。 在本單元中罐V101的液位是由液位調(diào)節(jié)器LIC101和流量調(diào)節(jié)器FIC102串級控制。2.5、設(shè)備一覽V-101：緩沖罐V-102：恒壓中間罐V-103

7、：恒壓產(chǎn)品罐P101A：緩沖罐V-101底抽出泵P101B：緩沖罐V-101底抽出備用泵二、裝置的操作規(guī)程1、冷態(tài)開車規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。 裝置的開工狀態(tài)為V-102和V-103兩罐已充壓完畢，保壓在2.0kg/cm2，緩沖罐V-101壓力為常壓狀態(tài)，所有可操作閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。1.1、緩沖罐V-101充壓及液位建立(1)確認事項 V-101壓力為常壓。(2)V-101充壓及建立液位 在現(xiàn)場圖上,打開V-101進料調(diào)節(jié)器FIC101的前后手閥V1和V2,開度在100%。 在DCS圖上，打開調(diào)節(jié)閥FIC101,閥位一般在30%左右開度,給緩沖罐V101充液。 待V1

8、01見液位后再啟動壓力調(diào)節(jié)閥PIC101,閥位先開至20%充壓。 待壓力達5kg/cm2左右時,PIC101投自動。1.2、中間罐V-102液位建立(1)確認事項 V-101液位達40%以上。 V-101壓力達5.0kg/cm2左右。(2)V-102建立液位 在現(xiàn)場圖上，打開泵P101A的前手閥V5為100%。 啟動泵P101A。 當泵出口壓力達10kg/cm2時,打開泵P101A的后手閥V7為100%。 打開流量調(diào)節(jié)器FIC102前后手閥V9及V10為100%。 打開出口調(diào)節(jié)閥FIC102,手動調(diào)節(jié)FV102開度,使泵出口壓力控制在 9.0kg/cm2左右。 打開液位調(diào)節(jié)閥LV102至50%

9、開度。 V-101進料流量調(diào)整器FIC101投自動，設(shè)定值為20000.0kg/hr。 操作平穩(wěn)后調(diào)節(jié)閥FIC102投入自動控制并與LIC101串級調(diào)節(jié)V101液位。 V-102液位達50%左右,LIC102投自動，設(shè)定值為50%。1.3、產(chǎn)品罐V-103建立液位(1)確認事項 V-102液位達50%左右。(2)V-103建立液位 在現(xiàn)場圖上，打開流量調(diào)節(jié)器FIC103的前后手閥V13及V14。 在DCS圖上，打開FIC103及FFIC104,閥位開度均為50%。 當V103液位達50%時,打開液位調(diào)節(jié)閥LIC103開度為50%。 LIC103調(diào)節(jié)平穩(wěn)后投自動，設(shè)定值為50%。2、正常操作規(guī)程

10、正常工況下的工藝參數(shù)。(1)FIC101投自動，設(shè)定值為20000.0kg/hr。(2)PIC101投自動（分程控制），設(shè)定值為5.0kg/cm2。(3)LIC101投自動，設(shè)定值為50%。(4)FIC102投串級(與LIC101串級)。(5)FIC103投自動，設(shè)定值為30000.0kg/hr。(6)FFIC104投串級(與FIC103比值控制)，比值系統(tǒng)為常數(shù)2.0。(7)LIC102投自動，設(shè)定值為50%。(8)LIC103投自動，設(shè)定值為50%。(9)泵P101A(或P101B)出口壓力PI101正常值為9.0kg/cm2。(10)V-102外進料流量FI101正常值為10000.0k

11、g/hr。(11)V-103產(chǎn)品輸出量FI102的流量正常值為45000.0kg/hr。3、停車操作規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。3.1、正常停車(1)關(guān)進料線 將調(diào)節(jié)閥FIC101改為手動操作，關(guān)閉FIC101，再關(guān)閉現(xiàn)場手閥V1及V2。 將調(diào)節(jié)閥LIC102改為手動操作，關(guān)閉LIC102，使V-102外進料流量FI101為0.0kg/hr。 將調(diào)節(jié)閥FFIC104改為手動操作，關(guān)閉FFIC104。(2)將調(diào)節(jié)器改手動控制 將調(diào)節(jié)器LIC101改手動調(diào)節(jié)，F(xiàn)IC102解除串級改手動控制。 手動調(diào)節(jié)FIC102，維持泵P101A出口壓力，使V-101液位緩慢降低。 將調(diào)節(jié)器

12、FIC103改手動調(diào)節(jié)，維持V-102液位緩慢降低。 將調(diào)節(jié)器LIC103改手動調(diào)節(jié)，維持V-103液位緩慢降低。(3)V-101泄壓及排放 罐V101液位下降至10%時,先關(guān)出口閥FV102,停泵P101A,再關(guān)入口閥V5。 打開排凝閥V4，關(guān)FIC102手閥V9及V10。 罐V-101液位降到0.0時,PIC101置手動調(diào)節(jié),打開PV101為100%放空。(4)當罐V-102液位為0.0時,關(guān)調(diào)節(jié)閥FIC103及現(xiàn)場前后手閥V13及V14。(5)當罐V-103液位為0.0時,關(guān)調(diào)節(jié)閥LIC103。3.2、緊急停車 緊急停車操作規(guī)程同正常停車操作規(guī)程。4、儀表一覽表位號說明類型正常值量程高限

13、量程低限工程單位高 報低 報高高報低低報FIC101V-101進料流量PID20000.040000.00.0Kg/hFIC102V-101出料流量PID20000.040000.00.0Kg/hFIC103V-102出料流量PID30000.060000.00.0Kg/hFIC104V-103進料流量PID15000.030000.00.0Kg/hLIC101V-101液位PID50.0100.00.0%LIC102V-102液位PID50.0100.00.0%LIC103V-103液位PID50.0100.00.0%PIC101V-101壓力PID5.010.00.0Kgf/cm2FI10

14、1V-102進料液量AI10000.020000.00.0Kg/hFI102V-103出料流量AI45000.090000.00.0Kg/hFI103V-103進料流量AI15000.030000.00.0Kg/hPI101P101A/B出口壓AI9.010.00.0Kgf/cm2FI01V-102進料流量AI20000.040000.00.0Kg/h22000.05000.025000.03000.0FI02V-103出料流量AI45000.090000.00.0Kg/h47000.043000.050000.040000.0FY03V-102出料流量AI30000.060000.00.0K

15、g/h32000.028000.035000.025000.0FI03V-103進料流量AI15000.030000.00.0Kg/h17000.013000.020000.010000.0位號說明類型正常值量程高限量程低限工程單位高 報低 報高高報低低報LI01V-101液位AI50.0100.00.0%80209010LI02V-102液位AI50.0100.00.0%80209010LI03V-103液位AI50.0100.00.0%80209010PY01V-101壓力AI5.010.00.0Kgf/cm25.54.56.04.0PI01P101A/B出口壓力AI9.018.00.0K

16、gf/cm29.58.510.08.0FY01V-101進料流量AI20000.040000.00.0Kg/h22000.018000.025000.015000.0LY01V-101液位AI50.0100.00.0%80209010LY02V-102液位AI50.0100.00.0%80209010LY03V-103液位AI50.0100.00.0%80209010FY02V-102進料流量AI20000.040000.00.0Kg/h22000.018000.025000.015000.0FFY04比值控制器AI2.04.00.02.51.54.00.0PT01V101的壓力控制AO50.

17、0100.00.0%LT01V101的液位調(diào)節(jié)器的輸出AO50.0100.00.0%LT02V102的液位調(diào)節(jié)器的輸出AO50.0100.00.0%LT03V103的液位調(diào)節(jié)器的輸出AO50.0100.00.0% 三、事故設(shè)置一覽 下列事故處理操作僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。1、泵P101A壞 原因：運行泵P101A停。 現(xiàn)象：畫面泵P101A顯示為開,但泵出口壓力急劇下降。 處理：先關(guān)小出口調(diào)節(jié)閥開度,啟動備用泵P101B,調(diào)節(jié)出口壓力,壓力達9.0atm(表)時,關(guān)泵P101A,完成切換。 處理方法：(1)關(guān)小P101A泵出口閥V7。 (2)打開P101B泵入口閥V6。 (3)啟動備用泵P101B。 (4)打開P101B泵出口閥V8。 (5)待PI101壓力達9.0atm時，關(guān)V7閥。 (6)關(guān)閉P101A泵。 (7)關(guān)閉P101A泵入口閥V5。2、調(diào)節(jié)閥FIC102閥卡 原因：FIC102調(diào)節(jié)閥卡20%開度不動作。 現(xiàn)象：罐V101液位急劇上升,FIC102流量減小。 處理：打開付線閥V11,待流量正常后,關(guān)調(diào)節(jié)閥前后手閥。 處理方法：(1)調(diào)節(jié)FIC102旁路閥V11開度。 (2)待FIC102流量正常后，關(guān)閉FIC102前后手閥V9和V10。 (3)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FIC102。 四、仿真界面液位控制