文档介绍：硝化反应装置自动化控制系统设计方案
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硝化反应装置自动化控制系统设计方案
目录
一、有限公司基本情况………………….…. 4
二、有限公司项目由来……………………….5
三、相关设计规范和依据………………应釜内的温度、搅拌速度和反应釜的硝化剂进料调节阀门、蒸汽阀门、冷却水阀门、搅拌电机形成连锁关系；
当反应釜内的温度超标时，系统能够自动报警并自动停止硝化剂进料，关闭蒸汽阀门，打开冷却水阀门，将硝化反应釜内的温度将至适宜的温度范围内。
4、采用的ESD控制方式：
该硝化反应装置除了安装集散控制系统（DCS）以外，还应装备紧急停车系统（ESD），并设有紧急放料系统，在DCS仍然无法控制反应装置正常的情况下，ESD能够立即启动，对该反应装置实施紧急停车和紧急放料。
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六、有限公司自动化控制系统设计方案：
根据有限公司针对该硝化反应装置进行自动化控制系统改造要求，和国家相关法规要求，结合我院多年来积累的安全自动化控制系统的设计经验，编制了有限公司硝化反应装置自动化控制系统（包括DCS集散控制系统和ESD紧急停车系统）设计方案。
1、自动化控制系统的设计思路：
该公司当前硝化反应装置的生产过程完全是人工控制，整个硝化反应装置安全完全依赖于操作工的技能和素质，不确定因素较多，风险较大，安全系数较低。在实施自动化控制系统改造后，可以极大的提高生产过程的安全性和稳定性，无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，自动控制系统都可以作出正确反应，并立即给出相应的逻辑信号，使生产装置进行自动调节和安全联锁；在特别紧急状态下可以实施紧急停车和紧急放料，从而阻止危险的发生和事故的扩散，从而使事故危害减少到最小。
2、自动化控制系统设计方案简述：
①、DCS控制方案：
控制硝化反应过程，关键是硝化反应装置的温度的控制，应当及时将硝化反应装置的温度、搅拌与硝化剂流量、冷却水和蒸汽进行连锁，能够将硝化反应装置的温度及电流信号及时传输到DCS控制系统，系统根据生产工艺对反应温度的具体要求，及时对硝化剂流量、冷却水和蒸汽进行调节。
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根据温度实际数值与设定值进行比较与判断，如异常则执行相应的动作；
当温度超高，先声光报警，同时切断硝化剂进料阀门和蒸汽阀门，再打开冷却水进出口阀门进行降温；
各控制指令对应相应独立的工艺参数，所有控制指标、控制逻辑可根据实际生产情况进行调整、修改；整个控制过程独立于操作，具有最高的控制优先级，保护工艺、设备的安全，确保安全、清洁、文明生产。
DCS系统逻辑关系方框图如下：
硝化剂调节阀门与电磁流量计联锁控制流量；超温关闭调节阀；自动关闭蒸汽进汽阀门，关闭疏水器阀门；联锁开启循环水进出口阀门。
温度信号，流量信号
DCS控制系统
搅拌电流控制报警
②、ESD控制方案：
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当该硝化反应装置在DCS系统无法进行有效控制的情况下，即反应装置的温度超出了极度危险设定值以后，ESD能够及时启动，对该硝化反应装置进行紧急停车和紧急放料。
当反应装置温度超高限或者搅拌电机停机任一情况发生时，ESD系统立即连锁切断硝化剂调节阀门。
硝化剂调节阀需打开时，在ESD系统中，必须经现场人员确认后手动开阀，并对ESD复位后，ESD自动投入连锁控制保护状态。
在ESD系统中，设置紧急停车按钮，紧急停车启动时，ESD自动投入连锁控制保护状态。
对连锁控制项目按启动条件和动作时序分组，将受相同条件触发及需同时动作的输出合用同一切换开关。手动切换开关具有3个位置，其排列位置为执行单元（故障安全型）：自动-脱机-手动。电机开停：自动（开/停）-脱机-手动停；切换开关由一位置切向另一位置的过程中应先保持原状态。
ESD系统逻辑关系方框图如下：
温度超高限报警
ESD控制系统
紧急切断硝化剂阀门；自动实施紧急放料至应急接收罐；
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③、自动控制系统网络框图如下：
3、自动控制过程说明：
①、自动化控制系统应采用电源开关（配电箱）单独设置。
②、自动化控制系统应采用UPS不间断电源供电。
③、自动化控制系统中的检测仪表及执行器，应以隔爆型仪表为主，不足部分采用正压或其它防爆措施。
④、为确保执行器在任何故障状态下都处于过程安全位置，其电路应设计成故障安全型电路，即正常通电，故障断电动作。
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⑤、电磁阀