聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜溫度控制簡(jiǎn)介
聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜系統(tǒng)由聚合反應(yīng)器、循環(huán)氣冷卻器、離心式壓縮機(jī)、2套催化劑加料器和產(chǎn)品排料系統(tǒng)組成。反應(yīng)循環(huán)氣體在離心式壓縮機(jī)的作用下，連續(xù)通過(guò)流化的樹(shù)脂床層和循環(huán)氣冷卻器，這樣循環(huán)氣流既流化床層又移走反應(yīng)生成的熱量。在循環(huán)氣冷卻器中，調(diào)溫水將循環(huán)氣移出的反應(yīng)熱帶走，在調(diào)溫水冷卻器中，這部分反應(yīng)熱由冷卻水撤除。調(diào)溫水系統(tǒng)包括調(diào)溫水泵（G4004，G4005）、冷卻器，調(diào)溫水閥（TV400124A，TV400126B）。反應(yīng)器溫度（TT400126）通過(guò)反應(yīng)器入口循環(huán)氣溫度（TT400146）的設(shè)置來(lái)控制冷卻水及部分旁通調(diào)溫水的流量，反應(yīng)器溫度控制器（TIC400126）與反應(yīng)器入口循環(huán)氣溫度控制器（TIC400146）采取串級(jí)控制，聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜反應(yīng)器溫度控制器的輸出作為反應(yīng)器入口循環(huán)氣溫度控制器的給定值，控制流程
聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜溫度波動(dòng)的原因分析
該裝置原采用Honeywell公司的TPS系統(tǒng)的HPM控制器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器溫度的控制，在2016年3月份大修中，對(duì)該控制器進(jìn)行了升級(jí)改造，改造為PKS系統(tǒng)的C300控制器，功能塊實(shí)現(xiàn)的功能、設(shè)置參數(shù)按原系統(tǒng)配置移植到新的系統(tǒng)，I/O卡件仍然采用TPS系統(tǒng)的PM I/O。測(cè)量回路的線路和熱電偶、溫度變送器等，調(diào)節(jié)閥回路的線路和調(diào)節(jié)閥、定位器都沒(méi)有做改動(dòng)，儀表元件經(jīng)校驗(yàn)、檢定都正常。自裝置大修完成開(kāi)車后，反應(yīng)器溫度TT400126大幅度波動(dòng)，大波動(dòng)幅值超過(guò)4℃，曾2次波動(dòng)超過(guò)10℃，而大修前溫度波動(dòng)幅值不超過(guò)2℃，DCS控制狀態(tài)下，長(zhǎng)時(shí)間不能回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致裝置降負(fù)荷生產(chǎn)。筆者通過(guò)對(duì)相關(guān)的控制模塊、功能塊的執(zhí)行原理進(jìn)行分析，找到了問(wèn)題產(chǎn)生的原因，并解決了該問(wèn)題。
聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜PKS系統(tǒng)中的功能塊有機(jī)組合成控制模塊CM（control modules），每個(gè)CM可以組態(tài)為50ms——2s不同的執(zhí)行周期，而每個(gè)功能塊可以其執(zhí)行的先后順序，CM中功能塊的ORDERINCM（execution order in CM）數(shù)值大小確定功能塊的執(zhí)行順序，數(shù)值較小的先執(zhí)行［1］。
不同的CM執(zhí)行也是有順序的，CPU的處理方式是基于40個(gè)周期，即40個(gè)執(zhí)行相位點(diǎn)，每個(gè)周期0.05s，每個(gè)CM可通過(guò)組態(tài)在不同的相位點(diǎn)執(zhí)行［1］。
從圖2可知，該控制涉及TIC400126， FIC400121， TIC400146共3個(gè)CM。查每個(gè)CM的屬性組態(tài)，CM組態(tài)的執(zhí)行順序都是10，執(zhí)行周期都是500 ms， TIC400126， FIC400121， TIC400146這3個(gè)CM的執(zhí)行相位（ExecutionPhase）分別是7，2，5。即控制模塊的執(zhí)行順序是FIC400121， TIC400146， TIC400126， FIC400121中的FY400121A是計(jì)算功能塊，它計(jì)算利用的PV值是上個(gè)執(zhí)行周期采樣得到的舊值。
在TIC400126這個(gè)CM中，功能塊DACA1，SELREALA， DACA的ORDERINCM分別是80，70，20，執(zhí)行順序是DACA，SELREALA，DACA1，功能塊DACA得到的數(shù)據(jù)是DACA1功能塊1s前采樣得到的舊值。
聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜采用DCS進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)各個(gè)變量的處理在時(shí)間上是離散進(jìn)行的。每個(gè)被控變量的測(cè)量值按一定的周期定時(shí)采樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較后，按照預(yù)定的控制算法得到輸出值，并進(jìn)行保持。