設計要求

1.1主要技術參數(shù)

本文從設計安全及成本考慮，把機組重要連鎖儀表進SIS系統(tǒng)，其中軸系儀表柜接受現(xiàn)場軸系表信號進行轉換，與SIS系統(tǒng)進行MODBUS[4]通訊，從安全角度考慮其中參與連鎖的位移振動通過硬線接入到SIS系統(tǒng)，再者通過SIS系統(tǒng)再與DCS實現(xiàn)部分關鍵點通訊。

1.2三者重要硬件配置

軸系儀表選用時美國派利斯PT2060系列，SIS系統(tǒng)是選用ICSTRUSTED主控T8151B控制系統(tǒng)硬件由英國ICS公司生產，它具有三重冗余結構（TMR）和冗錯能力。此系統(tǒng)由三個完全相同的系統(tǒng)支路組成（電源模塊除外，該模塊為雙重冗余）。每個系統(tǒng)支路獨立地執(zhí)行控制程序，并與其它兩個支路并行工作。對數(shù)字輸入/輸出，硬件具有表決機制（OVD）。另外系統(tǒng)輸入/輸出模塊還具有1毫秒事件順序記錄功能（SOE），有兩臺操作站、一臺工程師站組成。DCS系統(tǒng)采用橫河CS3000系列CP451主控系統(tǒng)，有5臺操作站，一臺工程師站組成。

圖1：三者之間簡單網(wǎng)絡關系如下：

我們看邏輯前先來認識一下幾個邏輯判斷：三取二:指三個聯(lián)鎖信號，正常時置1，只要有兩個或兩個以上聯(lián)鎖信號置0，聯(lián)鎖動作，聯(lián)鎖信號置0。二取二：指兩個聯(lián)鎖信號，正常時置1，只有兩個聯(lián)鎖信號同時置0，聯(lián)鎖動作，聯(lián)鎖信號置0。一取一:指一個聯(lián)鎖信號，正常時置1，只要聯(lián)鎖信號置0，聯(lián)鎖動作，聯(lián)鎖信號置0。

1.3防喘振、機組連鎖、調速等三方面修改改后的優(yōu)點

1.3.1防喘振優(yōu)缺點

圖2：是防喘振控制邏輯程序圖

說起反喘振我們這出現(xiàn)過幾起事件，一是由于入口溫度參與反喘控制，由于溫度失靈導致喘振報警，放空閥打開，造成停工事件，教訓就是在組態(tài)的時候一定要設定好合適的量程，有時候設置不當就可能造成停工，針對重要儀表而說；二是由于反喘閥信號線破皮接地導致電壓不穩(wěn)，結果喘振閥全開放空，導致停工；

在本套系統(tǒng)中，我們利用ICS防喘振擴展函數(shù)功能模塊來完成壓縮機的防喘振控制。下面以喘振控制為例加以說明。

建議最好選用部分自動操作方式，其優(yōu)點：不僅有手動控制功能，而且進入防喘振線區(qū)具有喘振優(yōu)先功能。正常調節(jié)比例度建議150，積分時間（每分鐘次數(shù)）建議30。

防喘振擴展函數(shù)的各功能塊作用如下：

壓比（rPd_Ps）（hpsim）出口壓力/入口壓力；喘振監(jiān)測功能塊（opcalc）操作點（主要參數(shù)：入口流量，入口壓力/設計，入口溫度/設計）；喘振調節(jié)功能塊（margin）喘振裕度（主要參數(shù)：基本裕度/總裕度，喘振標記/復位，喘振計數(shù)，喘振下移點，X軸喘振點及工作點）；喘振調節(jié)功能塊（table5）形成喘振線及喘振點（由6個點形成的喘振線及喘振點）；喘振調節(jié)功能塊（tmcpid）防喘振PID控制；

在本程序中，我們使用的是壓比（rPd_Ps）（hpsim）出口壓力/入口壓力，對流通能力Hx工作點為rAS_OP_Point_1。在完全手動狀態(tài)下iAS_Mode_1為0，輸出閥位由操作員在HMI“手動輸出”上給出；當在自動控制狀態(tài)下iAS_Mode_1為1，自動進行防喘振控制。當在部分自動狀態(tài)下iAS_Mode_1為2，手動控制時，喘振控制優(yōu)先，即工作點進入防喘振區(qū)域時，雖然手動輸出，但優(yōu)先防喘振自動控制。

1.3.2機組連鎖優(yōu)點

原設計氣壓機入口放空閥和入口閥都參與連鎖，當連鎖時，放空閥打開放火炬燃燒，入口閥關閉?，F(xiàn)在改為手動控制，即減少了資源浪費，有提高了安全性。保護了機組設備。

圖3：畫面中改動的部分

1.3.3調速控制連鎖優(yōu)點

圖4：是調速控制邏輯程序圖

說明：1）、在程序中，用iSPEED_MODE_1來表示汽輪機在升速過程中的各個狀態(tài)：2）、有些按鈕操作必須登陸，否則功能失效。

3）、聯(lián)鎖條件正常（說明：置1正常，置0聯(lián)鎖動作）調速電磁閥聯(lián)鎖時fSPEED_OS_TRIP_1置0，iSPEED_MODE_1=0

4）、聯(lián)鎖時，調速調節(jié)器輸出強行為0mA，只有解鎖調節(jié)器才可以進行正常調節(jié)操作。

5）、pST_1563A、pST_1563B、pST_1562A、pST_1562B、pST_1562C五路轉速顯示選擇判斷，aSI_1563Am、aSI_1563Bm、aSI_1562Am、aSI_1562Bm、aSI_1562Cm轉速正常取中間值，有一個故障，取最大值，此三個轉速輸出aSI_1562ABC，再與另外兩個轉速aSI_1563Am～aSI_1563Bm比較，正常情況下，取中間值，aSI_1563Am～aSI_1563Bm有一個故障，再與三個轉速輸出aSI_1562ABC取最大值，汽輪機總轉速顯示為rSPEED_SI_1。

6）、在程序中，用iSPEED_MODE_1來表示在升速過程中的各個狀態(tài)：

1.4裝置控制方案探討

這里主要介紹三種方案的優(yōu)點：

1.4.1重油提升管反應溫度控制方案：重油提升管出口反應溫度TICA-1102A與重油再生滑閥差壓PDRCA-1103組成選擇（低選）控制，正常情況下由反應溫度控制重油再生滑閥TV-1102，當重油再生滑閥差壓低于設定值時由滑閥差壓控制再生滑閥，以防止油氣反竄。

1.4.2再生器壓力控制方案：采用再生器壓力PICA-1116分程控制雙動滑閥(PIK-1116A、PIK-1116B)和煙機入口高溫蝶閥(PIK-1116C)，以維持再生器壓力的恒定；再生器壓力調節(jié)器PIK-1116C同時與煙機轉速調節(jié)器(SICA-1401)組成低選控制回路（SICA-1401調節(jié)器為反作用），實現(xiàn)煙機超轉速軟限保護。

重油沉降器反應壓力控制方案：有七個方面的說法

1.4.2.1、烘器階段：通過遙控設在重油沉降器頂?shù)姆趴臻yHV-1101來控制沉降器壓力。

1.4.2.2兩器流化試驗、建立汽封至拆主、副分餾塔大盲板前階段：通過遙控設在重油沉降器頂?shù)姆趴臻yHV-1101來控制重油沉降器壓力。

1.4.2.3拆主分餾塔大盲板后至重油提升管反應器進油前：用主分餾塔頂壓力調節(jié)器PIK-1201A控制主分餾塔頂出口油氣管道上的蝶閥(PV-1201A)保證反應壓力平穩(wěn)。

1.4.2.4反應進油后至啟動富氣壓縮機前：采用主分餾塔頂壓力調節(jié)器PIK-1201C控制壓縮機入口放火炬小閥(PV-1201C),配以遙控壓縮機入口放火炬大閥(HV-1503)，保證反應壓力平穩(wěn)。

1.4.2.5富氣壓縮機正常運行后:正常工況下，采用主分餾塔頂壓力調節(jié)器PIK-1201D控制富氣壓縮機組的轉速保證反應壓力的平穩(wěn)。此時，富氣壓縮機入口放火炬大、小閥均自動關閉，同時富氣壓縮機組反喘振調節(jié)系統(tǒng)控制氣壓機出口循環(huán)線上的反喘振調節(jié)閥以免富氣壓縮機組喘振。

1.4.2.6汽輪機調速器故障:若汽輪機調速器故障，則置調速器于固定位置，使機組處于恒速運行狀態(tài)，采用分餾塔頂壓力和富氣壓縮機組反喘振調節(jié)系統(tǒng)組成低選，控制氣壓機出口循環(huán)線上的反喘振調節(jié)閥FV-1501,同時投用PIK-1201C控制放火炬小閥以保證反應壓力的平穩(wěn)。

1.4.2.7富氣壓縮機入口壓力自動保護控制:在富氣壓縮機入口獨立設置一壓力自動保護控制回路PIC-1503，其輸出信號直接控制放火炬大閥(HV-1503)，該調節(jié)器的給定值比正常操作壓力高約10-20KPa，當壓縮機突然故障致使入口壓力急劇增高時，該調節(jié)器自動打開放火炬大閥，保證富氣壓縮機入口壓力和反應壓力不致過高。

3)原料油預熱溫度（TIC1202）控制方案：預熱溫度對產品分布有很大影響，若需要較高的轉化率，常提高原料油預熱溫度和反應深度，進料溫度越高，反應所需的再生催化劑流量越小，反映深度和生焦量將偏低；若提高進料溫度，反應溫度不變，則轉化率將降低。因此原料油預熱溫度控制是反應溫度控制的重要輔助手段，以便采用主回路TIC1202，可選擇控制E1215AB換熱量大小，即TV1202A和TV1202B來控制溫度，也選用串級調節(jié)FIC1238控制E1220AB開工加熱器的蒸汽加熱量大小來控制溫度。用切換開關HS4切換。

圖5：是CENTUMCS3000上位機軟件畫面圖

圖6：是wonderwareintouch上位機軟件畫面圖

主要創(chuàng)新點

從生產運行安全角度出發(fā)，本次對反喘振、調速、機組及裝置連鎖進行了優(yōu)化，方便了操作又提高了安全性，保障了裝置效益最大化，本次改造主要有幾個方面，一是把氣壓機入口閥及放火炬閥自動連鎖改為手動控制開關，既節(jié)約了油氣放火炬亂燒，有保護了機組的停運國產；二是修改了風機入口溫度量程，從現(xiàn)實運行中，出現(xiàn)過停機的事故；三是通訊方式有原來的OPC換成MODBUS通訊，既方便快捷又減少麻煩，本著優(yōu)化操作，充分顯示了自動化控制的力量。