OPTO22系统在半连续聚酯装置中的应用及开发———卢旭坤

摘要：阐叙了OPTO 22系统在半连续聚酯装置中的应用及开发情况，主要包括OPTO 22 系统的硬件配置，重要控制回路的应用及在实践中对OPTO 22系统的开发。
关键词：OPTO 22分布式控制系统；顺序控制；连锁控制；框图编程

由扬州惠通聚酯技术有限公司承建的泰国SUNFLAG 公司13,000 t/a 半连续聚酯装置于2002年5月顺利开车结束，该装置采用一套美国OPTO 22公司的分布式控制系统，该系统采用ARCNET 工业标准网络和多中央处理单元的硬件结构，配备了2 台工业级计算机作为操作站（亦可同时作为工程师站使用），两台主控制器承担数据交换与顺序控制能，六台中央处理单元分担通讯功能及进行PID运算等低层处理，系统控制中模拟量和数字量各占一半，软件亦采用OPTO 22公司的OPTO FACTORY 3.0E，集成了组态（OPTO CONTROL）、图形（OPTO DISPLAY）、数据交换等工业控制系统必备的软件。

一、半连续聚酯工艺流程介绍（见图 G-01）

图G-02


图G03

3．物料移釜的控制
物料移釜的控制主要包含三大部分：
①判断酯化与缩聚的进程；
②压力的控制；
③物料阀的控制顺序及重要细节。
既然移釜采用自动物料阀，我个人认为必须把它用好，而不是仅仅降低工人的劳动强度，应该充分利用自动化的优点。通过采用全自动导料控制，节约了氮气的用量，节省了反应时间，避免了误操作。在该进程中，先判断工艺的操作状况，而后作出判断下一步的执行动作，此阀门的开启与关闭均累计时间，并能保证物料管内的物料排尽，从而大大减少切片里的小黑点，压力的控制保证了生产上的安全，同时也确保物料能够充分的移釜，对生产控制起稳定作用。

4．缩聚系统的控制
以前缩聚的控制有很多人为因素，每批次的反应时间不一致，真空带料严重，而且冷凝器部位也出现堵料现象，我认为除了在设备上做些文章外，控制的重要性也不能忽视。这次泰国工程中采取了全自动控制，程序过程如下：缩聚开始进行时，先常压一定时间，而后进入低真空程控子程序PC401，在此过程中，同时进行温度TI-401的控制，保证温度能够满足工艺要求，本程序采用四次自动换档控制缩聚的进行，换档会根据温度、功率、真空等参数进行计算寻找换档的时机，通过监测100多批的切片质量指标，可以得出此程控是十分可行的。

5．主工艺总程序的控制
通过多次实践以及进口装置采用常规仪表进行控制的经验，结合OPTO 22控制系统的特点，该主控制如下图G-04：

图G-04
在图G-04中，小图框表示步骤，实际控制时该处会显示颜色，“STEP”表示具体步骤数字显示，“M”表示MAN，“A”表示AUTO，该图表示第一酯化反应分为11步，第一酯化反应分为10步，缩聚反应分为15步，当程序执行到某步时，该处会显示绿色，在“M”状态时，步骤控制可参照现实人为修改，并且在其中自动和手动控制可以同时进行，完全符合工艺操作的要求，关键步骤相应有针对多种状况的不同的联锁控制。

三、OPTO 22控制系统的特点

1．可靠性高
该OPTO 22系统中的SNAP元件都提供4000V光电隔离，主控制器的MTBF（hour）（平均无故障时间比率）是65,500，完全能够满足现在的工业现场。

2．可维护性高
该OPTO 22系统中的模件全部都是5V直流供电，系统采用模块化的设计，模块和接线端子是分开的，更换模块方便，数字点模块都有LED状态指示，动作和故障都能直观检测到，控制器本身有诊断功能，故障信息存在固定的寄存器中。系统组态采用OPTOCONTROL软件，使用流程图的方式进行编程，控制指令采用现成的英文指令，这种组态方式不但易懂，而且容易修改，更方便了用户维护。

3．智能化
对于SNAP I/O系统，它得所有I/O点都可以完成智能化的功能，这是它与PLC和DCS的主要区别。对数字点来说，可以进行计数、状态求和、脉冲输出、时间比例输出、看门狗等等；对模拟点来说，可以进行PID运算、数字滤波、累计、求和、看门狗等等；单元处理器上还具备事件响应功能、中断控制功能。

4．实用性强
对于一套现场控制系统，详细的控制方案是十分必要的，但是组态的方便更是首要。一套OPTO 22系统可以同时运行32个实用程序，所有程序都是并行处理，所有的回路调节都不占用主机资源，并且如果有好的局部控制方案，可以编制成子程序，并且该程序可以移植到其它组态中，而不需加以更改，这对于工程技术人员来说是十分重要的，可以将多余的时间用于其他方面。

四、结束语

以上仅仅是我个人关于OPTO 22系统在泰国工程的半连续聚酯中的应用简述，该系统具有操作简便、维护方便等特点，再加上与隔离栅及可靠的电源配套使用情况下，完全能够适合类似场合，该控制方案是长期的经验积累而成，也能够衍生为多场合使用，而且我认为此套方案在公用工程不太稳定的情况下更能发挥作用。



卢旭坤,江苏扬州惠通聚酯技术有限公司，邮编：225009。TEL：13064889677