摘　要：煤气制氢工艺复杂，为保证装置的长期、稳定、安全运行，开发了制氢自动控制系统，该系统的硬件采用西门子的S7-300控制系统，开发的软件除了具有7个基本功能以外，还具有自适应随动调节、故障塔切除与恢复控制等特殊功能，自动化程度高且具有操作方便、故障率低、维护量小、精度高等特点。
关键词：焦炉煤气；控制系统；制氢工艺；控制功能
中图分类号：TQ116.2⁺3　　 文献标识码：A　　 文章编号：1004-4620（2007）05-0057-02

Development and Application of Control System for Hydrogen Generation from COG

HUANG Hong
(Jinan Jigang Design Institute, Jinan 250101, China)

Abstract: Because of the complex rocess of hydrogen generation from COG, in order to ensure long-term, stable and safe run, the automatic control system for hydrogen generation from COG was developed. The control system hardware adopted SIEMENS S7-300 system. The developed software offered peculiar function such as adaptive servo accommodation, failure tower removal and restorative control etc besides 7 essential functions, and it had many characteristics such as high automation and precision, low failure rate and maintenance, easy operation.
Key words: coke oven gas; control system; hydrogen generation process; control function

1 前 言

　　在热镀锌正常生产过程中，需向还原退火炉内连续通入高纯度的氮气加氢气的保护气体，以保证钢带基体与锌层的结合力。保护气体中氢气占10%～30%，氢气质量的好坏直接影响镀锌板的质量。由于焦炉煤气组成成分复杂且产品氢纯度要求高，因此，制氢工艺十分复杂，必须配以高效完善的控制系统才能保证装置的长期、稳定、安全运行。

2 工艺流程简介

　　焦炉煤气制氢的工艺流程如图1所示。

图1 焦炉煤气制氢工艺流程

　　来自焦炉煤气总管的焦炉煤气首先经预处理工序除油、吸附脱油、脱硫、脱萘，再经压缩机压缩至1.7 MPa后进入后续PSA氢提纯系统。本装置变压吸附工序采用5-1-3 工艺。变压吸附工序来的粗氢气经净化干燥后，产品氢即可达到纯度要求。

3 控制系统

3.1 硬件构成
　　该控制系统硬件采用西门子的S7-300控制系统，为了保证系统的可靠性，CPU、电源和通讯模块均采用冗余配置，整个系统采用控制级（PLC）+监控级（HMI）计算机系统。监控级由2台工业控制计算机组成，通过工业以太网实现2台工业控制机联网，同时配置了PLC与HMI机的通信接口卡CP443-1，采用TCP-IP标准协议实现监控级与控制级之间的通信，接收和采集有关信息，实现对车间产品生产的自动化管理，并预留了向上一级网络发展的接口设备，远程站则通过IM153接口模块与本地站连接。其系统配置如图2所示。

图2 控制系统硬件配置

3.2 控制软件
　　本装置的软件设计，既考虑技术的先进性、操作的简便性和直观性，又特别注意运行的可靠性和稳定性，并针对变压吸附的特点，开发了一系列特殊的控制软件。