一、前言：
二化肥合成氨装置净化工段进入冷箱的工艺气中残余的二氧化碳和水份通过分子筛固体干燥器（v18）进行去除。在化肥生产过程中，通过v18干燥器的工艺气的品质好坏直接影响到冷箱的正常平稳运行。同时，在v18再生过程中，如果再生过程控制不好将会对一段炉炉膛压力进行冲击，从而造成全厂停车。
1996年二化开工以来，外商原设计中，工艺条件和控制方案均存在严重错误和不足无法投用。v18干燥器一直手动控制。手动控制随操作人员的操作水平不同，其产生的结果各不相同。至1998年9月因v18干燥器误操作共发生三次全厂性停车，冷箱多次因管板冻进行回温。我们从98年9月开始对v18干燥器进行改造。10月份开始投用。
二、控制目标
1、工艺概述
干燥器控制是一个批处理过程。干燥器是两台装有固体干燥剂（分子筛）的容器（v18a/b），干燥器尺寸是按24小时一个操作周期进行循环再生设计的。再生时利用冷箱的废气，通过e35加热器进行加温，然后再生气送到h1一段转化炉燃烧。整个再生过程从在线至离线，再从离线至在线，都必须保证压力和流量控制平稳。流量波动将会使h1一段炉拱顶压力高，造成全厂停车；压力控制不好，对干燥器内的分子筛造成冲击容易使之粉化。
2、控制目标
v18改造后的批量控制，其控制目标必须满足以下五个方面：
（1）、再线/离线切换
v18a/b两台干燥器在进行切换时，要保证系统压力平稳。特别是不能造成系统憋压。
（2）、再生温度控制
v18干燥器在保证温升的前提下，要确保去h1一段炉的废气流量保持平稳，不能给拱顶压力造成任何冲击。为了保证实现流量的平稳，我们对fc134进行斜坡控制。
（3）、冲/卸压
控制v18干燥器压力从近3.0mpa降到0.05mpa，要作到平缓充/卸压，以防止对分子筛的冲击粉化。
（4）、冷却
防止冷却时开关电动阀mov121对废气流量的影响。
（5）、友好的操作界面
人机接口是操作人员与批量控制程序之间进行信息交流的媒介，要使之作到操作简单明了，尽量减少操作步骤，以予防操作失误。当v18发生故障时要给出明确的操作指导信息，指出故障原因，有利于操作人员与维修人员对问题的查找。
三、控制方案及实施
1、无扰动地在线/离线切换控制
v18a/b在切换时必须要作到无扰动切换，确保对系统压力无任何影响。切换时首先将备用系列的出口阀、进口阀打开，对每个阀在控制信号发出60秒后对阀的实际位置进行检查，确认实际阀位是否与控制信号相符。若结果不符，控制器将处于“保持”方式，程序将暂停，同时在操作指导画面中给出“某某阀未开（关）”的故障信息；如果与控制信号相符，则再发出下一条控制信号。
2、再生温度控制
为满足温度控制，我们采用dcs系统的内部仪表“13段程序器”。“13段控制器”与流量调节器fc134组成串级控制系统，如下图所示：
当程序将pg134的状态从man方式改变为aut方式后，pg134将根据予先设计好的控制曲线（如上图）逐渐改变fc134的sv值（设定值），fc134则根据sv的变化，通过pid运算来达到对流量的平稳控制。如果工况发生变化时，可以通过适当改变fc134的pid参数，以实现最佳控制效果。
3、平缓的冲/卸压控制：
为了实现平缓的冲/卸压，通过顺控表和计算表达式模块的相互调用，实现了如下功能：
hc159/hc160的sv值（设定值）每个扫描周期增加（充压）、减少（卸压）0.0015%。为了克服系统压力与调节阀在调节过程中的误差造成的压力波动产生的对分子筛的冲击，为此专门设计了一个模块用于每个时钟周期对sv与pv进行比较，如果大于0.5%（卸压小于-0.5%）时，强制sv=pv以达到充卸压时的平缓。
4、冷却控制：
在冷却过程中开关mov121电动阀时，由于此阀流通能力大，电机部分无法控制流量，为减少对一段炉拱顶压力和对分子筛的冲击，我们把去电动阀的信号进行了改进，使此阀在打开或关闭时，开（关）5秒，停60秒，然后对开（关）信号记数，达到10次后检查此阀的实际开度，如果与信号不符，则给出操作指导信息。这样就确保了流量的平稳。
5、友好的操作界面的实现
通过顺控表实现了v18干燥器批量控制器有三种操作方式：运行、保持、停止，和三种操作状态：自动、手动、半自动。
在“运行方式”处于“自动”状态时，控制器将按顺控表设置的程序自动执行。当发生故障时给出操作指导信息，指明故障原因，同时控制方式自动回到“保持”方式，程序暂停。故障解除后再将“保持”方式切换到“自动”方式，程序继续运行。
“运行”方式如果处于“半自动”状态时，程序每走完一步则自动回到“保持”方式，并给出操作指导信息，指示某某步已完。这时操作人员可以步进到下一步，然后切换到“运行”方式，程序继续执行下一步。
如果将状态置为“手动”，则只能手动操作每一步，此种方式不建议使用。
如果装置停车（i109联锁动作（甲烷化停车系统）），批量控制器自动处于“保持”方式，暂停所有程序。
综上所述，在正常运行时，操作人员只面对一块内部仪表---批量控制器（hs1101），同时在批量控制器上显示所运行的步数和时间，操作人员误操作的可能性可降低到最小机率。
三、投用结果
自从98年10月v18程控投用至今，从未因v18的原因造成停车，未对一段炉造成任何影响。同时分子筛粉化现象也大大减轻，完全可以满足工艺生产要求。v18干燥器自控投用，解决了二化肥长期存在的隐患。为装置达标和长周期运行作出了一定的贡献。
