聚乙烯阀门密封及扭转试验机控制系统设计
聚乙烯阀门密封及扭转试验机控制系统设计

聚乙烯阀门密封及扭转试验机控制系统设计刘艳军;韩志凌;赵海贤【摘要】聚乙烯阀门密封及扭转试验机用来检测阀门的密封性及开闭阀门时的操作扭矩.在分析了试验机组成结构和工作原理的基础上,提出基于PLC+ HMI的控制方案.介绍了控制系统组成、PLC选型、I/0地址定义、控制流程及程序设计.利用PLC丰富的软硬件资源和HMI良好的人机交互功能实现对试验机的精确可靠控制.现场使用证明,试验机的控制系统运行可靠,操作方便,能满足用户使用要求.【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》【年(卷),期】2014(016)003【总页数】5页(P19-23)【关键词】聚乙烯阀门试验机;控制系统;PLC+HMI【作者】刘艳军;韩志凌;赵海贤【作者单位】承德石油高等专科学校机械工程系,河北承德067000;承德石油高等专科学校电气与电子工程系,河北承德067000;河北省仪器仪表工程技术研究中心,河北承德067000;承德石油高等专科学校机械工程系,河北承德067000【正文语种】中文【中图分类】TH87聚乙烯阀门具有重量轻、耐腐蚀、耐低温、耐应力开裂、抗老化、电绝缘、耐磨性好、易安装等优点,在全国范围内得到了迅速应用[1],图1所示为聚乙烯阀门的结构。
阀门损坏引起燃气泄露会危害人身、财产安全,国家标准规定此类阀门在出厂前要逐个进行密封性及开闭阀门的操作扭矩检测[2]。
由于聚乙烯阀门自身存在焊缝,在轴向力作用下焊缝容易受损影响密封性,故在检测试验过程中阀门要避免承受轴向力。
为此,试验设备除了采用特殊的机械结构设计之外,其控制系统必须满足定位精确,运行稳定可靠的要求。
1 试验机的组成结构及工作原理此试验机用来完成聚乙烯阀门密封性能检测及开闭阀门时旋转扭矩的测量,适用于dn160规格的阀门,亦可通过更换夹具检测dn63、dn90、dn110三种规格。
如图2为试验机的主体结构示意图,其运动机构包括封堵阀门两端部的横向运动机构,开闭阀门的纵向升降机构和旋转机构。
阀门生产线控制系统的设计及仿真

阀门生产线控制系统的设计及仿真作者:袁玉苹潘海涛来源:《职业·下旬刊》 2012年第5期文/袁玉苹潘海涛消防阀门是安装在通风、空调、防排烟系统的风管路上,平时呈开启状态,火灾时当管道内气体温度达到一定温度时自动关闭,起隔烟阻火作用。
为了提高消防阀门的整体性能,阀门制造业必须不断的提高产品的加工制造工艺水平。
传统的工艺是利用开卷机将板料冲剪成条料再手动焊接成阀门体,靠简易定位块及经验定位,准确度低,劳动强度大,阀门焊接位置缝隙大,产生很大的噪声。
而且早期的开卷设备多用普通剪板机,经常出现各种人身事故,为了保证工人的人身安全,实现开卷自动化,开卷机结合电子计算机进行自动控制是一个发展方向,在工业生产中得到了广泛应用。
本文首先通过对国内外阀门现状的分析,确定了生产线系统的总体方案。
采用交流伺服电动机及与其匹配的驱动器作为执行机构,并设计了交流伺服系统的供电电路和控制电路;板料的冲孔、剪切是通过冲击汽缸来完成。
其次生产线中的PLC应用三菱FX2N系列和专用的定位模块作为核心控制器,完成了伺服控制系统的硬件设计;编制了相应的系统控制程序;同时为了更方便的更改程序、生产不同类型的阀门体,选用了西门子触摸屏作为人机界面并对其进行了设计。
最后为了达到更好的定位精度,利用SINMULINK模块通过对生产线的PID调节回路进行了仿真。
一、消防阀门生产线控制系统的组成及原理1.生产线系统的组成自动消防阀门的生产是以阀门体自动生产,辅助其他构成零件阶段生产的生产模式,阀门体自动生产是核心。
自动线是利用PLC把各部分的动作按要求协调起来,形成自动生产过程,核心是机械动作和自动控制有机结合;利用交流伺服电动机形成闭环控制。
送料装置由机械系统结构、驱动单元和控制单元三部分组成。
机械系统结构由开卷机、送料机、链传动机构等组成;控制系统由PLC、触摸屏(HMI)、交流伺服系统和冲击汽缸等组成;开卷机把钢卷展开,通过送料机把展开的钢板校平后送到下一道工序,进行去角、切口、冲孔、下料四个工步,再由输送装置送到下一道工序进行翻边、折弯、最后铆接成型。
全密度聚乙烯装置反应器温度控制系统综合改造措施

全密度聚乙烯装置反应器温度控制系统综合改造措施摘要:简要介绍了全密度聚乙烯装置反应釜温度控制系统中温度调节阀门的功能,对阀门在运行中遇到的一些问题进行了归纳,并给出了相应的解决方案。
通过对调温水阀配件的一体化改造,使调温水阀的稳定性和可靠性得到了极大的提高,并缩短了调温水阀的故障维修周期。
关键词:水阀及附件反应器温度控制装置振动引言在装置运行过程中,仪表人员重点工作就是要保证阀门的长周期可靠运行,尤其是一些重要的阀门,都是在高频动作状态,如果出现故障,就会引起很大的生产波动,轻则装置减负荷,重则停工,对工艺生产产生了很大的影响。
所以,如何减少此类阀门的故障率,并使其在出现故障时能得到及时的解决,以避免长期使用而带来的更大的经济损失,是当前亟待解决的问题。
本文通过对全密度聚乙烯装置反应器温度控制系统的分析,结合调温水阀在实际应用中出现的一些问题,提出了改进综合措施,以确保全密度装置长期、平稳地稳定地运行。
1全密度聚乙烯装置反应器温度控制系统该反应器包括反应器、循环气体冷却器和循环气体压缩机。
气相反应气体包括乙烯、丁烯-1、己烯-1及氢气等多种气体混合物和惰性气体,在循环气压缩机的作用下,进入含少量催化剂的聚乙烯流化床中进行反应,并进行往复作业。
通过一个外部循环空气冷却器将聚合反应所产生的热量除去。
采用循环水温的方法,实现了以循环水为冷却剂的循环水冷却,并对循环水冷却进行了实验研究。
水调节系统的主要功能是将反应热从循环水中抽离出来,使反应器保持恒温。
在全密度装置中,聚合反应区的温度是聚合反应过程中最重要的技术参数,维持稳定的温度是保持聚合反应过程中所有参数稳定的前提,如果温度太低,会导致聚合速度下降,催化剂活性下降,产率下降;适当升高温度,有利于提高反应速度,但过高的温度会降低反应的弹性,在反应器内形成聚焦,易形成块状;此外,反应器的温度对产物的品质也有较大的影响。
因此在装置中,最重要的一个环节,就是如何保证反应器的温度稳定。
高压聚乙烯装置反应釜压力控制的实现方法解析

Analysis of the Implementation Method of Pressure Control of Reaction Cauldron in High Pressure Polyethylene Device Cui Yuwei
China Petrochemical Co., Ltd.,Beijing Yanshan Branch Production and Operation Support Center,Beijing 102500 Abstract:Pressure control of high pressure polyethylene reactor is currently achieved by controlling the action of PCV5 hydraulic valve. The PCV5 valve is an ultra-high pressure hydraulic valve and is one of the core instrument equipment to ensure the normal production of high pressure devices. The valve was put online in 2003. From the practical effect, the valve has the characteristics of high control accuracy, good stability, high safety, low failure rate, and strong anti-interference ability. The actual valve position of the PCV5 valve is one of the key parameters of the reactor pressure control in normal production. However, since the actual use of the PCV5 valve is only 5mm, it is particularly important to determine whether the DCS display valve position is consistent with the actual valve position of the PCV5. According to the application of PCV 5 valve in high pressure polyethylene device, this paper mainly analyzes how to accurately judge the actual valve position of PCV 5 valve from the aspects of PCV 5 system and circuit signal composition. Keywords:PCV5;Hydraulic valve;Servo valve;LVDT;Locator;amplifier
聚乙烯项目安全仪表系统的设计分析

聚乙烯项目安全仪表系统的设计分析摘要:聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,是现代石油化工企业中乙烯下游装置。
项目生产与操作具有较高的危险性,且存在易燃和易爆物质。
近年来,现代人类的安全意识水平逐渐提升,以人为本的理念形成,聚乙烯项目安全仪表系统的设计作用也逐渐突显出来。
基于此,文章将聚乙烯项目安全仪表系统作为主要研究内容,重点阐述其设计的相关内容,希望有所帮助。
关键词:聚乙烯项目;安全仪表系统下文针对聚乙烯项目中的安全仪表系统内涵、设计原则以及联锁应用内容展开探讨,并以具体项目为实例,探讨安全仪表系统的具体应用,以供参考。
一、安全仪表系统内涵安全仪表系统(Safety Instrument System)简称SIS,又称为安全联锁系统(Safety Interlocking System),主要为工厂控制系统中报警和联锁部分,对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机作用,是工厂企业自动控制中的重要组成部分。
所谓安全仪表系统,就是在装置处于危险状态下或是不采取任何措施的情况,其自身危险性会不断加剧,针对装置所采取的反应措施[1]。
因此,在设计安全仪表系统方面,必须要保证输出的正确性和可靠性,有效规避危险问题的发生。
其中,安全仪表系统的主要组成涵盖传感器与逻辑运算器,同时也包括最终执行元件与其他相关性软件等等。
在实际运行过程中,由传感器检测过程变量,而变量信号会将安全联锁需求作为参考依据,通过逻辑运算器完成处理。
如果过程变量满足预定条件要求,会向最终执行元件输出正确信号,实现被控制过程向安全状态转变。
由此可见,安全仪表系统的应用目标就是对人身安全进行全面保护,对装置与设备加以保护,尽量降低环境污染的程度[2]。
二、安全仪表系统设计的基本原则阐释(一)安全度等级设计IEC-61508将过程安全所需要的安全等级划分为四个不同等级(SIL1-SIL4)。
鉴于我国目前的实际情况,一般通过对所有事件发生的可能性与后果的严重程度及其他安全措施的有效性进行定性的评估,从而确定适当的安全度等级,石油化工项目主要为SIL1-SIL3,SIL4在核工业中应用较为广泛:SIL1:装置本身发生事故几率不高,一旦发生事故,不会显著影响装置与产品。
全密度聚乙烯装置反应器温控系统阀门附件集成改造

以全密度聚乙 烯 装 置 一 线 为 例,聚 合 反 应 器 反 应 段 温 度 控 制 由 两 个 调 节 阀 (TV40202A 和 TV40202B)和 两 个 控 制 器 (TRCA40026和 TR CA40202)组成的串 级 分 程 控 制 回 路 实 现。 换 热 器(E4006)用于全 密 度 装 置 反 应 器 开 车 升 温,通 过热水 阀 TV40202B对 反 应 器 加 热 温 度 进 行 控 制;在装置正常 运 行 时,开 车 加 热 器 不 投 用,反 应 器温度控制通过冷水阀 TV40202A和 热水阀 TV 40202B进 行 调 节 。 2 全 密 度 聚 乙 烯 装 置 调 温 水 阀
生 产 过 程 中 ,阀 门 的 长 周 期 、可 靠 运 行 是 仪 表 人 员 维 护 的 重 点 ,特 别 是 一 些 关 键 阀 门 ,一 般 情 况 下这些阀门都 存 在 动 作 频 率 高 等 问 题,一 旦 发 生 故障就会造成较大的生产波动,轻则装置减负 荷、 重 则 装 置 停 工 ,严 重 影 响 工 艺 生 产 。 因 此 ,降 低 这 类阀门的故障 率,且 在 发 生 故 障 时 能 够 得 到 及 时 处 理 ,防 止 时 间 过 长 而 造 成 更 大 的 生 产 损 失 ,是 目 前急需解决的问题。
全密度聚乙烯装置控制系统设计实现

炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第27卷摘要:分析了300kt/a 全密度聚乙烯生产工艺路线,根据工艺特点提出了DCS 控制解决方案,实现了DCS 软硬件配置和组态设计,对熔融指数等重要工艺指标给出了实现稳定控制的方案。
结果表明,该控制系统设计合理,影响产品质量的熔融指数指标的控制稳定,产品质量合格,效果良好。
关键词:聚乙烯装置;组态软件;DCS;功能块;CS3000中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1671-4962(2016)04-0052-03全密度聚乙烯装置控制系统设计实现刘晰宇(大庆石化公司信息技术中心,黑龙江大庆163714)Control system design and implementation of FDPE plantLiu Xiyu(IT Center of Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China)Abstract :This paper analyzed production process route of the 300kt/a FDPE plant,put forward DCS control solution based ontechnological characteristics,realized DCS software &hardware configuration and configuration design,and provided stable control solution for process indexes such as melt index.The result showed that this control system has a rational design,and the control of melt index influencing product quality is stable,product quality is acceptable,and effect is good.Keywords :PE plant;configuration software;DCS;function block;CS30000某300kt/a 全密度聚乙烯装置主要分为原料处理、聚合反应和造粒等主要部分。
全密度聚乙烯装置控制系统的设计

全密度聚乙烯装置控制系统的设计简单介绍了全密度聚乙烯装置(Unipol工艺)的工艺流程,针对聚乙烯装置主要环节对控制的要求,阐述了装置控制系统的选型及基本配置方案。
标签:全密度聚乙烯装置;控制系统;设计引言大庆石化公司120万吨/年乙烯工程全密度聚乙烯装置(II)2010年10月完成详细工程设计,于2012年8月一次开车成功。
该装置工艺流程较短,聚合反应本身是压力自限性的,没有超压危险,但是各单元联系紧密,对控制系统的稳定性、可靠性、自动化程度要求较高。
本文将根据装置各环节要求、特点等介绍控制系统的选型设计。
1 工艺介绍全密度聚乙烯装置采用Unipol低压气相流化床聚合工艺技术[1],主要以乙烯为原料,丁烯-1或己烯-1为共聚单体,氢气为分子量调节剂,生产线性低密度聚乙烯和部分中、高密度聚乙烯颗粒树脂,产品密度范围0.915-0.965g/cm3。
该聚合工艺采用异戊烷作为诱导冷凝剂,在冷凝模式下进行操作,即聚合反应过程中保持循环气中凝液含量为10%wt左右,以提高反应效率。
全密度装置分为原料精制系统、聚合反应系统、回收系统、造粒系统、风送系统、包装系统。
(1)原料精制系统原料精制主要是对乙烯、共聚单体(丁烯和己烯)、氮气等介质中的一氧化碳、氧气、二氧化碳、水和其它极性组分进行处理,原料中杂质浓度较高会影响整个工艺流程及最终产品质量。
共聚单体(丁烯和己烯)共用一套精制系统。
来自界区的共聚单体进入脱气塔脱去轻组分,然后通过冷却器冷却,再由共聚单体进料泵升压后通过一个干燥器除掉水分和其它极性组分后进入反应系统。
来自界区氮气经催化剂床除去氧气并通过干燥器除去水分,再采用氮气压缩机将氮气增压成高压氮气,最后经过滤器去除微粒杂质送至反应系统。
来自界区的乙烯经乙烯换热器换热,再经预热器加热后进入脱氧床脱氧,然后进入一氧化碳脱除床去除一氧化碳,从一氧化碳脱除床出来的乙烯经乙烯换热器冷却进入干燥器除掉水分和极性杂质,最后进入催化剂床脱除CO2,送至反应系统。
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CN1 3— 1 265/ T E
承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报
J o u r n a l o f Ch e n g d e Pe t r o l e u m Co l l e g e
第 1 6卷 第 3期 ,2 0 1 4 年 6 月
Vo 1 .1 6, No . 3, J u n. 2 01 4
聚 乙 烯 阀 门 密 封 及 扭 转 试 验 机 控 制 系 统 设 计
刘艳 军 , 韩 志凌 , 赵 海 贤
( 1 . 承 德石 油高 等专科 学校 机 械 工程 系 , 河 北 承德 3 . 河北 省仪器 仪表 工程 技术 研 究 中心 , 河北 承 德 0 6 7 0 0 0; 0 6 7 0 0 0 ; 0 6 7 0 0 0 ) 2 . 承 德 石油 高等 专科 学校 电气与 电子工程 系 , 河北 承 德
Ab s t r a c t : Po l y e t h y l e n e v a l v e t e s t i n g ma c h i n e i s u s e d t o d e t e c t t h e s e a l i n g o f t h e v a l v e a nd o p e r a t i ng
摘 要 :聚 乙 烯 阀 门 密 封 及 扭 转 试 验 机 用 来 检 测 阀 门 的密 封 性 及 开 闭 阀 门 时 的操 作 扭 矩 。 在 分 析 了 试 验 机 组
成 结 构 和 工 作 原 理 的基 础 上 , 提出基于 P L C+ HM I 的 控 制 方 案 。介 绍 了 控 制 系 统 组 成 、 P L C选 型 、 I / 0地 址 定
a n d To r s i o n Te s t i ng M a c h i ne
L I U Ya n — i n n , HAN Z h i — l i n g , Z HAO Ha l — x i a n
( 1 . D e p a r t m e n t o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , C h e n g d e P e t r o l e u m C o l l e g e ,C h e n g d e 0 6 7 0 0 0 , H e b e i , C h i n a ;
2. De p a r t me n t o f El e c t r i c a l& El e c t r o n i c En g i n e e r i ng, Ch e n g d e P e t r o l e u 7 0 00, He be i ,Ch i n a;
t o r q ue o f s wi t c h i n g v a l v e. On t he b a s i s o f t h e a n a l y s i s o f t h e t e s t i n g ma c h i n e s t r u c t u r e a n d wo r k i ng p r i n c i pl e,t h e pa p e r p u t s f o r wa r d t h e c o n t r o l s c he me ba s e d o n P LC + H MI . Th e c o mp o s i t i o n o f c o n—
3 . H e b e i I n s t r u m e n t a n d M e t e r E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h C e n t e r , C h e n g d e 0 6 7 0 0 0 , H e b e i , C h i n a )
义、 控 制 流 程 及 程 序 设 计 。利 用 P L C丰 富 的 软 硬 件 资 源 和 H MI良好 的 人 机 交 互 功 能 实 现 对 试 验 机 的精 确 可
靠 控 制 。现 场 使 用 证 明 , 试验机的控制系统运行可靠 , 操作方便 , 能满足用户使用要求 。
关键词 : 聚 乙烯 阀 门试 验 机 ; 控制系统 ; P L C+H MI
t r o l s y s t e m ,t h e s e l e c t i o n o f PLC ,d e f i ni t i o n o f I /0 a d d r e s s,c o n t r o l f l o w a n d p r o g r a m de s i g n a r e a l s o i n t r o d uc e d. T he p a p e r r e a l i z e s p r e c i s e a n d r e l i a b l e c o n t r o l o f t e s t i n g ma c hi n e wi t h PL C r i c h s o f t wa r e a n d h a r d wa r e r e s o u r c e s a n d H MI a g o o d h u ma n— c o mpu t e r i n t e r a c t i o n f un c t i o n. Fi e l d a p p l i c a t i o n
中 图分 类 号 : T H 8 7
文献标识码 : B
文章编号 : 1 0 0 8 — 9 4 4 6 ( 2 叭4 ) 0 3 — 0 0 1 9 - 0 5
De s i g n o f Co n t r o l S y s t e m o n Po l y e t h y l e n e Va l v e Se a l i ng