针对废塑料裂解炼油过程中反应釜内原料数量显示不准确问题的改进

在废塑料裂解炼油工艺的实际生产当中，其中绝大部分工段是由现场机器设备和过程控制系统所完成的，但是其中某些工段由于其特殊性，必须由人工来完成，其中最为典型的代表就是在破碎车间中的原料投料工作。废塑料原料在破碎之前，必须由人工操作叉车进行投料操作，而人工投料的多少和快慢必须匹配裂解反应釜中废塑料原料的数量。如果反应釜中废塑料原料不充足，将会对电力和热能产生极大的浪费，必须使废塑料的投料量适当地增加；而另一方面如果裂解反应釜中废塑料过于充足，裂解反应釜中的废塑料原料将会吸收过多的热能，使裂解反应不完全，必须适当降低废塑料的投料量，使得在反应釜中已有的废塑料原料可以充分裂解。

原先的控制方案当中，裂解反应釜中的废塑料量统计只是通过裂解反应釜前的顶杆累积计数来表示。在料仓中的原料高位传感器信号不为真时，翻板电机关闭。顶杆处于电磁阀位一侧的位置，处于顶入的状态，等待料仓中的原料堆积充足；当料仓中的原料高位传感器信号为真时，料仓之前的所有皮带机停止运行，翻板电机打开，顶杆退回到电磁阀位另一端的位置，处于退回状态，废塑料原料进入顶杆退出的空间，10s后顶杆再次回到电磁阀位a的位置，处于顶入状态，这样就完成了一次顶杆操作。顶杆退回到电磁阀位b位置一次，可编程逻辑控制器端程序就视为一次计数，15分钟内的累积计数可以作为反应釜中的废塑料数量的判断依据，并在相应的组态界面和历史数据库当中实时显示和存储。

此种控制方案带来两个问题，其中一个为计数不准问题，采取顶杆顶入到电磁阀b位置，作为有效计数时，计数数值非常不准确。由于反应釜内部的高温和高压作用，会使得顶杆产生多次轻微抖动，每次抖动后顶杆都会退回到电磁阀b的位置，程序端则视为增加一次计数，这就使得顶杆计数与实际情况非常不相符，无法判断反应釜中的原料数量；第二个问题为，顶杆计数数值可视化显示是位于中控室内的工控机上的组态界面上，而100米之外破碎车间里的投料操作工根本无法实时地判断反应釜中废塑料的数量，也就无法根据反应釜中原料的多少进行适宜地投料工作，严重影响了裂解反应釜的工作效率。

针对上述两个问题，首先就是解决顶杆计数准确性问题。实际上整个顶杆无论在电磁阀a的位置或者在电磁阀b的位置，都存在一定的抖动，所以无论选择电磁阀a的位置或者电磁阀b的位置，作为计数信号，都无法实现有效计数。但是，如果把电磁阀a信号作为电磁阀b信号同时有效，作为计数信号，则可以从逻辑上完全无视顶杆是否有抖动。

如果可编程逻辑控制器中电磁阀a的阀位信号I2.6有效，表示顶杆已经退出，将寄存器M2.5置1，后期如果电磁阀b的阀位信号I2.5有效，则证明顶杆已经将料顶入裂解反应釜，将寄存器M2.5置0。上述的过程表示完成了一次顶杆，将寄存器M2.5信号的一次跳变视为一次顶杆计数，同时顶杆计数总数C1加1，用此值作为顶杆计数的真实数值。实际现场数据采样显示此种方法可以有效消除顶杆抖动，顶杆计数非常准确，而针对破碎车间的裂解反应釜中原料数量显示问题，具体方案为利用可编程逻辑控制器中自带的Modbus协议，将控制室中带有顶杆计数变量的可编程逻辑控制器作为Modbus主站，设定相应的Modbus配置参数，如波特率、传送数据地址等，再将顶杆计数设定值（可在组态界面上设定）、经过计算的前15分钟的存储顶杆计数的变量值、当前15分钟内的顶杆计数边玲值复制到指定空间地址中，可编程逻辑控制器通过RS485协议，每隔0.5s将此三组数据发送到位于破碎车间的顶杆计数显示装置，此显示装置作为Modbus从站，同步接收并实时显示这三组数据。位于破碎车间的操作工可以实时观测三组数据，根据实际生产需要来确定投料数量的多少。同时位于控制室内的操作员可以根据需要，设定顶杆计数的设定值。破碎车间的投料工可以根据设定数值控制实际进料量的快慢，从而有效地控制裂解反应釜中的原料数量。