分子筛自动切换程序的优化控制佀焕玲（济南钢铁集团总公司自动化部，山东济南250101）摘要：为稳定上塔压力和塔内组分，保持再生污氮气流量的稳定，采用CS3000控制系统，实现了分子筛吸附装置自动切换程序控制、均压阀缓开、缓关等调节控制功能，保证了空分系统工况稳定，减少因控制系统故障造成的设备停机时间。关键词：制氧机；分子筛；自动切换控制系统；再生过程；DCS中图分类号：Q116.11文献标识码：B文章编号：1004-4620（2005）03-0027-02OptimizingControlofAutomaticSwitchoverProgramforMolecularSieveSIHuan-ling（TheAutomationDepartmentofJinanIronandSteelGroupCorporation,Jinan250101,China）Abstract:Inordertostabilizethepressureoftheuppertowerandthecomponentinthetower,andkeepthestabilityofflowcapacityofwastenitrogenwitchusedtoregeneration,CS3000controlsystemisadopted.Thereforetheadjustandcontrolfunctionofmolecularsieveadsorptiondevice,suchasautomaticswitch-overprogramcontrol,equalizingvalveopenandclosebyinches.Thestabilizationofworkingstationonairdepartmentsystemispledgedandthemachine-stoppedtimeoncontrolsystemtroubleisdecreased.Keywords:oxygengenerator;molecularsieve;automaticswitch-overcontrolsystem;regeneration;DCS目前分子筛纯化器已在大型全低压制氧机上普遍应用。分子筛纯化系统的自动切换控制至关重要，其自动切换控制系统的组态也是衡量一套DCS控制系统组态工作完善与否的重要标准之一。1分子筛吸附器再生过程吸附器的再生一般分降压、加热、吹冷、升压四步进行。降压：吸附器在工作周期即将结束时，须将容器内的带压空气排放出去。降压是V1207阀（或V1208阀）打开而实现的。为了避免上部分子筛层受到压力波动的冲击，降压速度不能太快，此步完成时间不应短于11min。降压是按压力联锁实现的，当PIS至10kPa时，打开再生氮气进、出口阀V1205、V1211、（或V1206、V1212）。加热：打开FCV1201A阀，相应地关闭FCV1201B阀，再生污氮气进入电加热器EH1201，EH1202（EH1203备用）被加热到170℃，干燥的热污氮气在吸附器入口处温度达60℃以上，自上而下通过吸附器，时间为60min。吹冷：打开FCV1201B阀，相应地关闭FCV1201A阀，使吹冷用污氮气不经过加热器而旁通，吹冷用污氮气的温度为21.5℃。吹冷期内，污氮气出吸附器的温度起初继续上升，待上升至100℃以上就逐渐下降，吹冷末，氮气出吸附器温度可下降至比工作温度低5～10℃。升压：打开HV1203阀（或HV1204阀），关闭相应的加温吹冷阀，使吸附器压力慢慢升高，当吸附器前后压差小于10kPa时，升压结束。同时为避免气流冲击分子筛床层，使床层发生移动或摩擦，故升压要缓慢，此步完成时间不应短于22min。再生四步骤结束后，该吸附器就投入工作。整个再生过程必须严格按照规定的控制程序和时间、压力、压差等条件，以及前一步动作完成之后，有关阀门的开关状态来进行。分子筛阀门动作及切换时间表如图1所示。HV120760minFCV1201CFCV1201AFCV1201BHV120812min120min22min12minMS1201工作MS1202再生HV1203HV1204V1210V1209V1206V1205V1202V1201阀位号卸压120min60min22minMS1202工作MS1201再生升压热吹热吹冷吹升压卸压冷吹图1分子筛阀门动作及切换时间2系统硬件组成济南钢铁集团总公司（简称济钢）20000m3/h制氧机工程选用的是Yokogawa公司的CENTUMCS3000集散控制系统，用于监控制氧机的各个工艺流程，完成数据采集、过程控制、逻辑控制和快速联锁控制等功能，其系统构成可分为三部分：（1）HIS操作站，采用基于WindowsNT的通用PC机。运行操作人员通过操作员站实现对过程参数、设备状态和控制系统的在线监视和操作。（2）WS工程师站，采用基于WindowsNT操作系统的高性能计算机，进行系统组态、生成、软件调试、系统仿真等工作。（3）FCS控制站，用于过程I/O信号处理，完成模拟量调节、顺序控制等实时控制运算功能。为保证系统的可靠性及操作、观察方便，监控装置配置三个监控站（或称操作站）。现场控制站采用双重化配置，DCS系统的控制单元、网络总线、电源和通讯...