艾默生過程管理公司 楊光

　　摘要：zaicuihuajideshengchanliuchengzhong，cuihuajizhuanludewendushishibaozhengzhuanluzhengchangyunzhuanhequanzhuangzhianquanpingwenyunxingdeguanjiancanshu。danshichuantongdehuahuancewencunzaijingdubugao、設she備bei維wei護hu困kun難nan等deng問wen題ti。采cai用yong智zhi能neng無wu線xian儀yi表biao對dui轉zhuan爐lu溫wen度du進jin行xing測ce量liang，不bu僅jin測ce量liang精jing度du得de到dao提ti高gao
，同tong時shi還hai具ju有you降jiang低di安an裝zhuang成cheng本ben和he設she備bei維wei護hu成cheng本ben的de好hao處chu。

　　關鍵字：催化劑 轉爐溫度 智能無線技術

　　1. 中國石油天然氣股份有限公司蘭州石化分公司及催化劑廠

　　中國石油天然氣股份有限公司蘭州石化分公司是集煉油、化工和化肥生產為一體的的大型石化企業，是中國西部地區最大的石化企業。公司擁有原油一次加工能力1050萬噸/年。並具備相配套的二次加工能力，能生產汽油

、柴油、煤油、潤滑油、催化劑

、合成橡膠等400餘種石化產品
，是我國生產石化產品品種比較齊全的企業之一。

　　中國石油天然氣股份有限公司蘭州石化分公司催化劑廠建廠於1964年，位於黃河之濱
、古絲綢之路重鎮――甘肅省蘭州市。是我國專門從事石油裂化催化劑工業開發生產的基地，是國內三大催化裂化催化劑生產基地之一

，被譽為“石油裂化催化劑的搖籃”。主流產品年生產能力達到50000噸，是中國石油目前唯一的催化裂化催化劑生產基地

　　2. 催化劑轉爐的溫度監測

　　催化劑轉爐是催化劑生產過程中的關鍵設備。蘭州石化分公司催化劑廠的催化劑轉爐的長度為30米，運行溫度1000攝氏度
，轉速為4~5轉/分鍾
，控製係統采用的是和利時的PLC，每台設備有4gewenducedian。zaicuihuajideshengchanguochengzhongyaosuishiduiwendujinxingjiance，yibaozhengzhuanludezhengchangyunzhuanhequanzhuangzhideanquanpingwenyunxing
，tongshizhuanludewenduzhijieyingxiangdaochanpindezhiliangheshengchanguochengzhongdenenghao
，yincizhunque、可靠的測量轉爐的溫度十分重要。傳統上催化劑轉爐的溫度監測采用滑環測溫的方式來測量溫度
，如圖1所示。

圖1  催化劑轉爐的滑環測溫

　　催(cui)化(hua)劑(ji)轉(zhuan)爐(lu)的(de)滑(hua)環(huan)式(shi)測(ce)溫(wen)屬(shu)於(yu)直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)
，利(li)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)量(liang)轉(zhuan)爐(lu)的(de)溫(wen)度(du)。采(cai)用(yong)滑(hua)環(huan)測(ce)溫(wen)時(shi)
，熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)兩(liang)端(duan)分(fen)別(bie)連(lian)接(jie)在(zai)兩(liang)個(ge)滑(hua)環(huan)上(shang)，每(mei)個(ge)滑(hua)環(huan)分(fen)別(bie)與(yu)一(yi)個(ge)碳(tan)刷(shua)聯(lian)接(jie)，碳(tan)刷(shua)固(gu)定(ding)在(zai)一(yi)根(gen)連(lian)杆(gan)上(shang)，通(tong)過(guo)導(dao)線(xian)與(yu)溫(wen)度(du)變(bian)送(song)器(qi)連(lian)接(jie)。同(tong)時(shi)滑(hua)環(huan)測(ce)溫(wen)的(de)缺(que)點(dian)也(ye)十(shi)分(fen)明(ming)顯(xian)，主(zhu)要(yao)有(you)：

　　1、由於滑環失圓和轉爐的振動

，碳刷會高頻率地跳躍
，導致信號傳導不連續
，造成信號丟失。

　　2、滑環所在的環境溫度很高
，會造成滑環繡蝕，同時粉塵會在碳刷和滑環之間造成絕緣阻隔，導致信號失真。

　　3、熱電偶測量為毫伏信號，易受到幹擾

，影響測量精度。

　　4、由於滑環的機械結構
，導致維護量較大，維護費用高。

　　由於滑環測溫存在上述的缺點
，無法及時、準確、kekaodeceliangwendu，erwendudeshizhenhuiyingxiangchanpindezhiliangbingzengjiazhuangzhidenenghao。suizhecuihuajichangduichanpinzhilianghenenghaodeyaoqiuriyitigao，zaibuduizhuanlujinxingdaguimogaizaodeqiantixia
，xunqiuyizhongnenggouzhunquekekaodeceliangcuihuajizhuanludexinfangfachengweiyizhongqieshidexuqiu。

　　3. 艾默生智能無線技術解決方案

　　為了能夠及時準確地測量催化劑轉爐的溫度
，提高產品的質量穩定性和降低能耗
，蘭州石化催化劑廠對包括滑環測溫、紅外線成像、wuxiancewendengfanganjinxingleduibi，zonghegegefangandetedian
，zuihouxuanquleaimoshenggongsidezhinengwuxianjishuzuoweijiejuefangan

，duicuihuajizhuanludecewenxitongjinxinglegaizao，qudelehenhaodechengguo。gaifanganshiyongwuxianwendubiansongqi648直接與熱電偶連接
，安裝在爐體上，無線溫度變送器648將采集到的信號無線傳輸到無線智能網關1420，網關1420由EtherNet 連接，以OPC協議與和利時PLC係統通訊。現場安裝圖如圖2所示。

圖2  艾默生智能無線測溫方案安裝示意圖

　　3.1   艾默生智能無線方案的優勢

　　艾默生智能無線方案的優勢

　　1、采用與有線變送器相同的檢測元件
，保證工藝數據來源可靠。

　　2、無wu線xian網wang關guan主zhu動dong搜sou索suo並bing自zi動dong調tiao整zheng無wu線xian網wang絡luo以yi適shi應ying無wu線xian設she備bei的de增zeng加jia或huo減jian少shao
，同tong時shi網wang關guan可ke管guan理li並bing選xuan擇ze數shu據ju傳chuan輸shu的de路lu徑jing，采cai用yong時shi間jian同tong步bu技ji術shu，以yi此ci保bao證zheng數shu據ju傳chuan輸shu實shi時shi可ke靠kao。

　　3、上位機組態方便
，無專用軟件，IE瀏覽器組態界麵友好

，人機交互性強，支持多種通訊協議。

　　4
、無線網絡安裝方便
，從安裝無線儀表到讀取數據隻用3個小時。

　　5、無需敷設電纜和橋架，節省安裝成本。

　　6、無線設備具有自診斷功能，可以同時檢測電池電量和環境溫度。

　　3.1. 艾默生智能無線係統的架構和主要設備特點

　　3.1.1. 係統架構

　　無線控製係統一般由各類工況監測無線變送器、無線網關、裝有IE瀏覽器的PC機組成。其結構如下圖所示：

圖3 艾默生無線解決方案結構

　　3.1.2. 艾默生智能無線網關1420的功能和特點

　　無線網關在無線控製係統中起到中間轉換的作用，它是連接現場設備和控製係統的橋梁，實現網絡管理、shujuguanliheshebeiguanlidesandagongneng。shouxianwangguanyaoguanliqixiaquneidewuxianshebei，genjuqiweizhifenbuzidongjianlitongxunwangluo，baozhenggegebeijiancedegongyicanshuzhunquekekaodechuanshudaowangguan，yidanwangluojianli，jiliyongbiaozhunjiekouhezhichixiangyingdetongxunxieyijiangshoujidaodegongyishujuheshebeizhuangtaishujusongrukongzhixitongnei
，yishixianduixianchangshebeijigongyishujudejiankong。wangguanheshangweijitongxinshi，zhichiModubusRS-485、ModbusTCP/IP及EtherNet  OPC的通訊協議，與DCS、PLC或SCADA係統無縫連接；

　　下圖為艾默生智能無線網關1420的外觀照片：

圖4    艾默生智能無線網關1420

　　3.1.3. 無線溫度變送器   

　　智能無線溫度變送器Rosemount648，其主要性能和特點與有線儀表相同，隻是其信號輸出采用支持WirelessHART協議的無線輸出

，采用智能電源模塊供電。下圖為Rosemount智能無線溫度變送器648的外觀照片：

圖6   Rosemount 648無線溫度變送器

　　4. 應用體會

　　   催cui化hua劑ji轉zhuan爐lu作zuo為wei催cui化hua劑ji生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de關guan鍵jian設she備bei，其qi溫wen度du監jian測ce非fei常chang重zhong要yao，無wu線xian儀yi表biao相xiang對dui於yu傳chuan統tong的de滑hua環huan式shi溫wen度du測ce量liang方fang式shi
，安an裝zhuang簡jian單dan，調tiao試shi方fang便bian
，數shu據ju傳chuan輸shu穩wen定ding，參can數shu準zhun確que，解jie決jue了le從cong滑hua環huan連lian線xian易yi損sun壞huai的de問wen題ti。和he使shi用yong有you線xian儀yi表biao相xiang比bi，維wei護hu的de工gong作zuo量liang大da大da降jiang低di。無wu線xian溫wen度du變bian送song器qi648和he無wu線xian網wang關guan的de抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang，即ji使shi在zai振zhen動dong噪zao音yin較jiao大da，溫wen度du很hen高gao的de環huan境jing中zhong，運yun行xing穩wen定ding，傳chuan輸shu的de數shu據ju準zhun確que可ke靠kao。使shi用yong智zhi能neng無wu線xian設she備bei
，解jie決jue了le轉zhuan爐lu溫wen度du監jian測ce的de難nan題ti，為wei企qi業ye提ti高gao產chan品pin質zhi量liang、降低能耗提供了有效的技術支持。

　　關於艾默生過程管理

　　艾默生過程管理（www.emersonprocess.cn）是艾默生業務的一部分，其在幫助各行業實現生產、過程控製及輸配自動化等領域中，始終居於領先地位
，並廣泛服務於化工、石油和天然氣、煉油、紙漿和造紙、電力
、水和廢水處理、冶金和礦業
，食品和飲料、生命科學及其它行業。公司將先進的產品和技術與具有行業特點的工程、谘詢、項目管理和維護服務相結合。艾默生旗下的品牌包括PlantWeb™, Syncade™, DeltaV™, Fisher®, Micro Motion®, Rosemount®, Daniel™, Ovation™, Bettis™, EIM, 和 AMS Suite.

　　關於艾默生

　　總部位於美國聖路易斯市的 Emerson （紐約證券交易所股票代碼: EMR）是一家全球領先的公司，該公司將技術與工程相結合

，通過網絡能源、過程管理、工業自動化、環境優化技術及工具和儲存業務為工業
、商業及消費者市場客戶提供創新性的解決方案。公司 2010 財年的銷售額達 210 億美元。如欲了解進一步信息，歡迎訪問www.Emerson.com （全球）
、www.Emerson.com.cn（中國）。