某系统在加氢装置中的使用

　　1TS3000系统工作原理

TS3000系统是基于三重模件冗余（TMR）结构的容错控制器。系统对每个独立的分电路，模件组件和功能电路都进行广泛地诊断，对操作错误进行检测和报告。所有诊断信息均储存在系统变量里，由LED和报警触点指示。系统对每个I/O模件都有热备模件支持。另外TS3000系统具有良好的通信功能，通过TCM卡与DCS和机组轴系监测系统（Bently3500）进行数据交换。

　　2控制的实施

　　2.1CCS CCS分别控制5台机组，尤以对离心压缩机K-7102的控制*为复杂，该文以该机组为例进行介绍。K-7102为八级离心式压缩机，配备凝汽式汽轮机作原动机。CCS包括对机组的启动运行停车的顺序控制，调速控制，防喘振控制，干气密封控制，轴振动位移监控，轴瓦温度监控，主机及辅机工艺参数监控，联锁逻辑控制等，极大地提高了系统的可用率和可维护性。

　　2.1.1机组的开车和正常调节控制K-7102开机前，通过盘车程序控制电磁阀，利用液压机构盘车。每隔60s动作一次，转子每次旋转15.启机条件包括：盘车机构电机停；防喘振阀全开；速关阀开和速关阀关反向后进行与操作，目的是检验速关阀开关是否有故障；润滑油压力正常且不小于0.25MPa；润滑油温度正常且不小于22#；离心压缩机停机联锁复位。

　　上述条件为逻辑与关系，都满足时，去调速系统，进入允许启动模式。TS3000系统实现了自动远程开机，在上位机调速画面中点击启动按钮，通过升速，降速，保持按钮实现按要求开机。调速器输出4~20mA标准信号到现场电液执行机构，通过液压方式控制汽轮机主汽门的开度，以调节汽轮机转速。

　　TS3000系统提供完善的转速控制软件包，包括如下几个模块：转速检测模块；目标转速发生模块；升速速率发生模块；转速PID控制模块。通过组态以上控制模块，即可以构成一个完整的转速控制系统。汽轮机侧安装5支转速探头，测量转速精确。根据汽轮机组制造厂给出的工作特性曲线，将整个工作过程分为如表1所列的模式。

　　为了方便操作，在控制程序中加入如下功能：a）机组在升速过程中，无论在手动还是自动操作模式，通过临界区时，均强制自动操作通过，待通过临界区后恢复正常升速。

　　b）当转速升至8923r/min，由升速模式进入运行模式后，选择压力控制或转速控制来调整机组工作时需要的正常压力或转速。

　　c）机组联锁保护和转速控制相结合，一旦发生联锁保护时，联锁动作信号送入转速控制程序，该程序自动转入停车程序。

　　2.1.2机组的防喘振控制TS3000系统有优良的防喘振技术，执行速度快（周期100ms），能有效地应用复杂的控制算法，且能在系统内部实现速度控制与喘振控制之间的耦合，提高系统的响应速度及稳定性。该系统采用目前广泛流行的pd/ps，h/ps算法，确定机组的喘振线和防喘振控制线。机组入口流量经温压补偿，消除偏差。喘振控制器有适配增益和快开，慢关功能，允许防喘振控制阀快速打开，防止喘振。防喘振控制原理如。

　　防喘振控制算法当工作点达到防喘振控制线左边的设定范围时，开始打开防喘振控制阀，当工作点达到喘振线时，防喘振控制阀全开。如果发生喘振，机组受损，机械性能下降，设置安全边界向右平移一固定距离，此新生成的安全边界成为当前的防喘振安全边界。只有当机组大修，机械性能完全恢复时，才可通过复位软按钮将防喘振安全边界恢复到初始位置。当工作点回到防喘振控制线右边安全区时，防喘振控制阀按照一个固定的，缓慢的速率关闭，此时可重新调整转速，以形成新的工况。

　　2.1.3机组的联锁停车机组的停车联锁较多，主要如下：防止汽轮机超速联锁，电子跳车值为13471r/min；润滑油压力低低不大于0.1MPa，三取二联锁；来自Bently3500的轴系联锁，轴振动不小于89.5m，位移不小于&0.7mm；压缩机和汽轮机径向支撑轴承，止推轴承温度高高不小于135#联锁；汽轮机排汽压力高高不小于0.07MPa联锁；转速不大于500r/min，主汽门开度达到48%时联锁，此项为防止启机时蒸汽流量瞬间过大冲击机组，原设计主汽门开度联锁值为40%，在实施过38石油化工自动化2010年程中发现主汽门40%开度偏小，转子未被冲动，速关阀即全关，遂修改；压缩机干气密封损坏联锁，放火炬流量不小于28m 3 /h，放火炬压力不小于0.34MPa，二者逻辑与关系；压缩机入口分液罐液位高高不小于85%，三取二联锁；室内及现场操作盘紧急停车按钮。

　　上述联锁控制都是通过TS3000系统运算后，以或门关系进入触发器，*终向在现场串联的两个停机电磁阀发出断电指令，完成关闭速关阀动作，*大限度地保护机组。

　　2.2SIS SIS由15套联锁模块来实现，部分模块之间互有关联，分汽柴油加氢，航煤加氢，加热炉三部分。下面以离心压缩机停机联锁IS-7402为例简述。

　　IS-7402的工艺要求：无论何种原因引起离心压缩机停机，都要停反应进料加热炉IS-7201联锁和开0.7MPa/min紧急泄压IS-7302联锁；当入口循环氢分液罐液位到达高高时，离心压缩机自动停机，同时进出口阀UV-7401，UV-7402自动关闭；控制室设置手动停机按钮。

　　c）单点平台上新增用于工艺监控和报警的仪表信号，使用无线变送器传输到控制系统。

　　d）被优化的原单点上用于工艺监控和报警的仪表信号改用无线变送器传输到控制系统。

　　e）使用智能无线网关，建立无线网络，并与上位机系统连接，实现各工艺参数的显示和报警。

　　2.2智能无线变送器的布置方案友谊号单点平台到储油轮船首的*远距离是60m，单点平台上将新设6个无线变送器，无线网关放置在储油轮船首位置处，其间距满足无线设备的安装要求，即无线网关和无线变送器间距在100m以内。

　　考虑到单点平台为圆形，储油轮在绕单点转动过程中，要保证任何一个无线变送器的信号都不会被单点平台上部的钢结构遮蔽。所以无线变送器采用远程安装形式，将无线变送器均匀分布在平台固定部分的圆周上，以保证无线信号覆盖整个平台，且无线变送器间的信号传输路由冗余，数据传输更为可靠，无线变送器分布如图2所示。

　　3结束语

该系统包括近700个回路，集成CCS和SIS两套系统，实现了基于同一系统平台的功能集成，系统具有很高的性能价格比。为装置的安全，稳定，长期，满负荷，优质生产提供了有力保障，充分体现出完善的综合安全性能和高可用性。