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I 催化主风机 T S 3 0 0 0 控制系统功能完善 存在问题 中石化洛阳分公司一催化3 主风 机控制系统在 2 0 0 1 年5 月进行了整体 升级改造 ， 采用T r i c o n e x 公司的T S 3 0 0 0 三重冗余容错P L C控制系统，系统投用 以来总体运行状况良好，但也存在两大 问题 1 防喘振控制系统曲线偏于保守。 由于选用喘振曲线算法与系统改造前的 算法有一定偏差，控制线偏于保守，使 得机组操作范围有所减小，在某些工况 下最大偏差可到 1 0 0 m 。 标准状态 左右 在正常的出口压力工况下，机组工作 范围大约只有3 0 0～ 4 0 0 m 。 。因这个喘 振线偏差，可能导致防喘振阀门的过早 动作，对机组运行有一定影响，增大了 操作难度。 2 操作站上历史趋势和报警记录 采样周期较长 1 s ， 有时会出现两台操 作站上报警记录或历史趋势不一致的情 况， 甚至有些参数的瞬间变化没被及时记 录下来，在出现问题时无法提供可靠的 记录依据，给故障分析带来很大困难。 张灿强 P o f Z A P c b 式中 P o入El流量差压 z 静叶转角 P c 机组出入 口差压 b 控制线偏置。 静叶转角z与 A P o ／ A P c 的关系用 5 段特性化折线来反映， 根据静叶转角可 对应出当前转角下 A P o ／ A P c 的比值 ， 该值乘上当前的 P c 测量值，加上一个 控制线偏置作为防喘振控制器的s P ． 入 口流量 P o 作为P V， 通过P I 调节作用来 进行调节。当入口流量越过喘振控制线 时， 控制线偏置自动增加1 ％ 。当快速下 降到位于喘振线与控制线中间的快开线 时，喘振控制输出将立即从 1 0 0 ％降低 到7 5 ％ ，而后由控制器的P I 作用自动调 节 因此该方案实际上是有静叶转角、 出入口差压、入口流量3 个参数参与的 喘振算法，虽然原喘振控制器 盘装的 二 完善内容与措施 △ P ％ 1 ． 防喘振控制曲线的修正 1 原始喘振控制方案 3 主风机的防喘振控制与其他大 多数机组采用的方案不同，其静叶转角 也参与了控制，关系为 A V oI ． 11 N o． 3 3 2OO7 1 O O 8 O 6 0 4 0 2 O O 关键词主风机喘振线喘振控制线 三重冗余容错P L C系统 张灿强先生 河南洛阳三隆安装检修有限公司 工程师。 M O O R E 智能调节器 没有曲线显示，但 按照该算法喘振线实际上就是如图 1 所 示的直线段， 其起点为X轴 P o 、 Y轴 P c 的原点 ，顶点为静叶转 角 z与 A P o ／ A P c 对 应 关系 5 段折线上的一 点， 其纵轴即为当前的差压值。 在图 1 中 表示出了静叶转角分别为3 0 ％ 和7 4 ％ 时 的喘振线。 2 T S 3 0 0 0 喘振控制 T S 3 0 0 0 喘振控制由3 个模块实现， 分别为喘振线功能块 S u r g e L i n e 、喘 振监测功能块 S u r g e D e t e c t 、 喘振调节 功能块 S u r g e C o n t r o 1 ，根据需要可选 用P d ／ P s 对 h ／ P s 方案或 D p 对 h 的方案。 其中P d 为出口压力，P S 表示入 口压力， D p 表示出入 口差压 ， h 表示入 口流量的 测量差压。 喘振线模块需要输出6 个喘振点的 X 、Y坐标的数据。如选择D p 对h 的控 制算法，那么在T S 3 0 0 0的喘振线模块 中，喘振折线上的6 个点的D p 分别作为 ． ． ■ i ／ 。 ／／ ， I I I l l I l I ‘ 0 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 O 8 O 9 O 1 O O △ P 0 ％ 图 1 原始方案的喘振线示意图 _ ． 特性化曲线 ． ． 一 喘振线 Z 7 4 0 一 维普资讯 催化主风机T S 3 0 0 0 控制系 统功能完善 应 用 广 角 纵坐标输入 Y 1 一 Y 6 h 作为横坐标输入 x 1 一 x 6 喘振线模块将自动生成 5 段 折线 该折线就是喘振线 喘振线加上 适当的偏置即为喘振控制线。该模块输 出当前工况下的喘振点流量、喘振控制 点流量、喘振控制裕度等数值。喘振控 制模块和喘振监测模块根据当前的流量、 差压与喘振控制线进行比较和计算 从 而调节输出做出适当的动作。 3 原始方案的喘振线在T S 3 0 0 0 防 喘振控制中的实现 关于喘振线如何进行修正 分公司 设备部 门组织了专题会进行分析讨论 结果认为 应恢复到原始控制方案的喘 振线 ，这样能使操作区间适当增大 该 方案经过多年的生产实际使用 相对更 加安全可靠。 3 主风机原始控制方案与 T S 3 0 0 0 喘振控制比较 主要差别在于喘振控制 有 3 个参数参与喘振控制 因此难 以直 接移植到T S 3 0 0 0 系统。 但也可看出 在 原始的喘振控制方案中 采用的喘振线 和喘振控制线在 A P o 与A P d的坐标图上 实际上就是起点为坐标原点的一条直线 段 因此如何找出其终点的坐标是关键 所在 。 从表所列数据可看出 静叶转角 z 与入 口流量差压 A P o 、机组出入 13差压 A P c 有分别的对应关系 在机组原始喘 振方案中其 A P o ／ A P c 的比值也是根据这 个对应关系来算出的。因此使用两段特 性化折线可找出在每个静叶转角对应的 喘振线的顶点的x坐标 A P o 1 和 Y 坐标 A P c 1 该点与坐标原点之间的直线段 即为此转角下的喘振线。 在T S 3 0 0 0 喘振曲线模块组态中， 折 静时转角 Z与3 P o ．3 P c的对应关系表 线输入的第 1 个点为坐标原点 0 ，0 ， 第2 点到第6 点都组态为E I 『 上面两段折线 的输出数据 A P o 1 A P c 1 该数据为一 个随静叶转角的位置变化的数值。 为了 方便操作 在喘振 曲线图 图 2 中显示 出当前的静叶转角数值。左边的直线为 当前喘振线 右边与喘振线平行的直线 段为当前喘振控制线。控制线偏置等其 他参数保持不变。 1 O O 8 O 6 0 A P c ％ 4 0 2 O O 增加N C M 4 3 2 9 网卡 通过H U B 同时 连接到两台操作站和新增IS O E 事件顺 序记录 站 采用以太网通信 ， 提高通信 速率到 1 0 M b ／ s 解决通信速率低和两 台操作站不同步的问题。为了保证操作 站通信可靠 采用了双 H U B 、双 网线、 操作站双网卡的冗余网络结构。 与一催化装置D C S 之间通信模式不 变 通过E I C M 4 1 1 9 通信卡的一个串行 厂 l 一 一 ／ ∥ ∥ ／ ／ I I I I l t I I 1 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 △ P 0 ％ 图2 修正后喘振曲线图 2 ． 报警记录或历史趋势 不一致问题的解决 1 原因分析 控制系统中P L C与操作站之间的通 信是通过 E t C M 4 1 1 9 卡 增强型智能通 信模块 实现的 该卡件有3 个串行通信 口 分别用于与远程操作站、本地操作 站 、D C S之 间 的 通 信 通 信 速 率 为 9 6 0 0 b ／ s 第 4 个 13 用于 T S 3 0 0 0 的 P L C 组态站。由于两个操作站分别使用了两 个串行通信 口 因此两台操作站的记录 时间并不 同步 。而且 串行通信速率 较 慢 在机组发生异常工况 需要传输的 数据量较大时可能造成数据堵塞 部分 数据无法及时被传输到操作站并记录下 来 或者虽然被记录下来 但因发生时 喘振标定点 0 1 2 3 4 Z ％ O 3 7 5 6 2 5 8 7 5 1 0 0 0 P o ％ 2 4 3 4 3 9 2 7 5 3 7 8 6 4 0 2 5 A P c ％ 4 6 7 5 6 0 5 6 7 2 5 7 0 5 7 1 7 5 P o ／ A P c ％ 5 2 O 6 6 4 9 0 7 9 9 7 9 0 7 8 1 0 0 7 问非常相近而记录下来的顺序有 所不同 从而导致两个操作站历 史趋势和报警记录的不一致。 2 解决措施 a ． 改进操作站的通信方式 _ ． 卜特性化曲线 喘振线 L ⋯ 动态 喘振控制线 13 进行R S 一 4 2 2 通信。 组态站的连接可通过 E I C M 4 1 1 9 的 第4 个串行13 也可通过H U B 进行以太网 连接。 b ． 增加 S OE 功能站 增加 S O E 记录站一台 并安装 S O E 软件 与P L C 通过以太网连接 记录所有 的开关量及～部分重要模拟值的报警情 况 事件记录 的分辨力为m s 级 记录数 量为 5 万条 自动生成日志文件进行保 存。 在出现停机或操作大幅波动时 P L C 先把这些数据进行保存 并传输到S O E 站显示， 可方便地查找最早发生的事件， 给事故原因的分析提供可靠的记录依据。 通过装置检修期间对3 主风机控 制系统进行的完善 自系统投用以来 一 直运行平稳 ，没有 出现任何异常 两 台操 作站记录、S O E 记录 明确、一致 ， 为故障分析提供了可靠数据。防喘振系 统可操作区间有所增大 满足 了生产要 求。呀 世 界 仪 表 与 自动 化 一 1 5 维普资讯
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