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聚氯乙烯树脂(PVC)是当今世界使用最广泛的一种通用型合成树脂材料。PVC树脂的生产能力是一国工业化程度的重要体现。PVC的生产已经实现了工业自动化控制的要求,集散控制系统(DCS)的应用是目前实现PVC生产自动化的重要手段。为保证PVC生产过程安全可靠运行,DCS控制系统合理、安全的设计是重要的研究内容。目前,专门探讨DCS控制系统项目安全性设计的研究并不多见,本文针对70m3聚合釜12万吨/年的聚氯乙烯生产配套装置的具体项目,从系统设计安全性的角度出发,分析并完成了PVC生产过程的DCS控制系统项目设计工作。论文完成的主要工作包括:(1)介绍了SUPCON ECS-700DCS控制系统的结构和特点,从系统自身安全性的角度给出了控制系统选型的依据。在ECS-700系统平台上对该PVC控制项目进行了系统总体设计,包括系统硬件配置、冗余技术实现、组态软件设计、串口通信搭建四个方面。(2)针对该项目ECS-700系统所处控制室的电气系统安全要求,分析了影响DCS系统可靠运行的因素,从系统运行环境要求、系统接地设计要求、系统供电要求、信号隔离处理等方面给出了安全可靠的设计方案。(3)研究了基于安全性的控制回路的方案设计和控制程序软件的实现。结合PVC间歇式生产过程特点和工艺要求,分析批量控制软件程序设计的安全性机理,设计了可靠的批量控制程序来完成对聚合反应过程中的加料、终止剂进料、出料的顺序控制逻辑设计。根据等温水进料的工艺要求,为保证等温水的温度设定能够精确控制,设计了等温水温度计算的自定义功能模块,实现温度设定值的计算。聚合釜聚合过程中的温度控制是保证PVC成品质量和装置安全可靠运行的关键因素,为保障温度控制精度要求,设计了带有连锁启动的内挡板温度单回路控制与夹套温度、釜温串级控制相结合的联合控制程序。这些措施有助于提高控制系统应用的安全性,也是控制方案设计的一个亮点。