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发表人：ifixonline |
发表时间：2009/8/14 9:33:00 |
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 发表新论题
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| 本栏论题： |
GE PLC 系列90-70 HSB系统在合成气压缩机控制系统中的应用 [8783] |
引言
在山西晋城煤化工有限责任公司18万吨合成氨/年项目中，所采用的合成气压缩机为锦西化工机械集团透平分公司成套，该机组在整个装置流程中为非常关键的设备，设计院与主机厂共同协商后决定采用GE Fanuc 公司系列90-70 HSB（双机热备）系统，以保证机组的安全运行。
工艺简介
该合成气压缩机采用汽轮机拖动，从而带动风机以额定转速转动，经风机高速旋转将合成气压缩后送到后续工艺。其关键的控制点为流量调节及防喘振控制，其中流量调节是通过汽轮机转速实现，采用的是美国GE 公司下属的WOODWARD公司所生产的505调速器，而防喘振的实现必须在PLC中完成。
控制系统功能
根据设计要求，控制系统需实现同步的热备冗余，CPU/电源/通讯达到热备冗余，CPU切换时无扰动，控制点数为：AI43 点、RTD21 点、DI59 点、DO28点、AO12 点，我公司采用如下的系统配置：
1. 防喘振控制系统
喘振是各类鼓风机、压缩机的一个特有现象，它通常表现为：快速的流量和压力振荡，使风机的流量和压力极其不稳定。由于一般情况下同时伴随有反向的轴向推力和反向流动，从而造成的间隙改变使风机的效率降低、风机的寿命缩短，对风机造成严重危害。因此防喘振控制不仅要求具有安全性：能够迅速的动作，以防止喘振的发生；同时还应具有经济性：以最少的放空量或回流量来防止喘振，以减少对工艺的干扰和能源消耗。为此，我们专门开发了一段应用于防喘振的子程序，采用多段折线函数做为喘振控制线，使喘振控制线几乎与喘振线平行，同时由于考虑了各控制回路之间的干扰，采用了解藕技术，使喘振控制的精度更高，这样就最大限度的扩展了压缩机的安全运行区域，减少了过去采用单参数控制仅是一条直线而造成的不必要的回流，从而节约了能源。该段程序同时具有温度补偿功能，可以根据温度的变化自动偏移防喘振曲线， 以适应机组的特性，在夏季防喘振曲线向右移，冬季时向左移。任何一台机组在发生喘振时，都希望防喘振系统能快速响应，快速打开防喘振阀门，以防止危险发生；但在关闭阀门的过程中，也希望能慢慢地关闭，以防止发生喘振震荡。为达到此目的，我们实现采取了快开慢关的功能，在接到喘振信号后，它能够快速、及时的打开防喘振阀门，在关闭阀门时，控制信号也将以指数函数慢慢关闭阀门。为实现更好的防喘振控制，我们在程序中又作出如下优化功能：手/自动功能、防止积分饱和功能、在喘振控制线附近进行闭环控制、到喘振控制快开线进行开路控制、对快速扰动进行超前控制、手动超驰功能、偏差报警等。
2. 振动回路的优化控制
压缩机作为一种高速旋转的设备，在很多种故障出现的时候均表现为振动值升高，因此优化的振动值监测对于机组的保护十分重要，但机组的运行特性和现场的复杂性又会因为一些干扰导致振动值出现尖峰，从而导致机组的误报警和误联锁。为实现振动值的准确判断，我们在程序中作出如下优化功能：在起、停车过程中采用
3 倍增益的方法，防止机组
在此过程中由于轴的晃动造成无法起车或停车误报警；在机组运行过程中采用延时比较的方法，防止瞬间的低频信号造成的振动值出现“毛刺”，影响机组的连续运行。
3. 逻辑控制
通过对90 -70HSB 系统的编程，实现对汽轮机、压缩机的油路、气路等部分的逻辑保护，其中较为重要的有级间温度、润滑油油压、轴瓦温度及密封气体检测等。系统软件
PLC部分的编程主要采用IC646MPP001 编程软件，上位机的画面采用300 点的CIMPLICITY 软件IC646TDV300，系统软件为WINDOWS2000，同时FieldControl I/O采用
手持式监视器IC660HHM501组态。PLC 的编程采用梯形图，由于控制逻辑复杂同时便于用户今后查找，所有程序块、参数表及大部分语句均使用标注，同时为方便调试和各种参数的修改，我们在编程过程中实现了防喘振线及所有报警/联锁值的在线修改功能，这样机组在运行一段时间后工况发生变化时，无须停车就可实现运行参数调整。上位机的组态画面主要包括：工艺主画面、防喘振/ 调速画面、报警画面、趋势画面、参数调整画面以及权限画面等，同时制订了定时打印和事故打印功能。
结束语
该合成气压缩机自运行以来，系统的控制速度、精度均满足了用户的使用要求，同时稳定性及可靠性也达到了预期目标，主机厂及最终用户对该系统都十分满意。
杭州集益科技有限公司是美国通用电气GE Fanuc公司中国地区指定分销商,特价销售9030、9070、PAC RX3i、PAC RX7i、Versamax系列PLC，特价销售Proficy iFIX组态软件。
联系人:胡有玉
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回复人：delphia |
回复时间：2010/5/28 19:39:00 |
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