1 引言
苯加氫是化工焦化生產的一個重要環節，其終端產品為苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX ）等,皆屬於芳香烴，是重要的基本有機化工原料，由芳烴衍生的下游產品，廣泛用於三大合成材料（合成塑料、合成纖維和合成橡膠）和有機原料及各種中間體的製造，有著良好的市場收益。筆者從事了兩年的苯加氫系統維護工作，就生產維護及調試體會做一簡單介紹。
2 苯加氫項目概況
2.1 控制系統類型
本工程採用集散控制系統（DCS ）實現對裝置的過程式控制制。
2.2 控制系統硬體
本系統採用美國福克斯波羅（FOXBORO ）公司的 I/A 控制系統。
3 系統概況
3.1 dcs控制系統 I/O 點數。
I/O 總數約為 1700 點。
3.2 DCS控制系統配置。
配置見圖1。
圖1 DCS 控制系統配製
3.3 DCS控制系統硬體特點
特點如下：
（1）mesh網路通訊速度快，可達到 100Mbps/1Gbps 。
（2）雙匯流排/光纖交換機 1∶1 冗餘配置。
（3）系統包括 4 對容錯（冗餘）控制處理器；掃描周期可達到 50ms。
（4）I/O 卡件全部為單通道隔離型；所有卡件均可以熱插拔；重要的輸出卡件1∶1 冗餘配置。
（5）所有供電電源及卡件均 1∶1 冗餘配置。
4 維護與調試心得
DCS （distributed control system）亦稱集散控制系統，是以微機為核心的分散式控制系統。苯加氫主裝置區的 DCS 系統採用美國 Foxboro 的I/A Series 智能自動化系統。通過該系統，化工現場人員可以在中控室做到監測，檢查，運行和監控，包括現場設備的啟動和停止，設備正常運行狀態下的監測和控制，設備異常停車狀況下的報警和動作均可以完成。
筆者從事近兩年的苯加氫系統維護，就 Foxboro 系統的維護和調試經驗總結如下。
4.1 簡單故障判斷
先要分辨監控點故障顏色，如果監控點顯示綠色需要重新調試程序。紅色（見圖2 綠框處）說明監控點自身故障：TI-4002為超量程高限異常，FRCA-4001A 為低限異常。通常 AI信號的測量區在 12800～64000之間。反應到輸入信號值為 4～20mA，電阻信號通常表現為外接線路的通斷。當以 ICC 查看 block屬性,通過LETTERBUG 號（IOM_ID ）及（PNT_NO ）（見圖 3 紅框處）,找到對應硬體位置排查外線故障。當監控點顯示為藍色（見圖 4 星號處），為物理硬體錯誤，需檢查網路接線，並確認系統硬體是否工作正常。
圖2
圖3
圖4
4.2 PID 控制
PID 調節在傳統意義上可分為模糊控制、數字控制與智能控制。整定調節器參數的方法很多，歸納起來可分為兩大類，即理論計算整定法和工程整定法。理論計算整定法有對數頻率特性法和根軌跡法等；工程整定法有湊試法、臨界比例法、經驗法、衰減曲線法和響應曲線法等[1]。其中工程整定法特點不需要事先知道過程的數學模型，直接在過程式控制制系統中進行現場整定。
在苯加氫現場的實際應用中多以經驗為主。用湊試法確定調節器的比例係數Kp、積分時間 Ti、微分時間Td 和採樣周期 Ts 的具體數值。準確有效地選定 PID 的最佳整定參數是 PID 控制器是否有效的關鍵[2]。
湊試法說明如下：
按照先比例（P）、再積分（I）、最後微分（D）的順序。置調節器積分時間 Ti= ∞，微分時間 Td=0，在
比例係數 Kp 按經驗設置的初值條件下，將系統投入運行，由小到大整定比例係數Kp，求得滿意的 1/4 衰減度過渡過程曲線。引入積分作用（此時應將上述比例係數Kp 設置為 5/6Kp）。將 Ti 由大到小進行整定。若需引入微分作用時，則將 Td 按經驗值或按 Td=（1/3～1/4）Ti 設置，並由小到大加入。
苯加氫控制系統大量使用了簡單控制、複雜控制和三重冗餘等各種控制。下面簡述多分程式控制制的調節，所謂分程式控制制是複雜系統中的一種，就是一個控制器的輸出同時送往兩個或兩個以上的執行器，各執行器的工作範圍不同。查看系統參數：0～45 為PV-2001A 動作，55 ～100 為PV-2001B 動作。45 ～55為DB區,傳統 PID 調節對於壓力調節是不取 D 值的但考慮分程調節的特殊性，在現場調試過程中微分予以賦值才以確保滿足生產工藝要求。
為微分 D 取零值時趨勢曲線圖，為微分 D 取3 時的趨勢曲線圖。