&&欢迎来到论文网！
论文网8200余万篇毕业论文、各种论文格式和论文范文以及9千多种期刊杂志的论文征稿及论文投稿信息，是论文写作、论文投稿和论文发表的论文参考网站，也是科研人员论文检测和发表论文的理想平台，。
您当前的位置：&>&&>&
导读：莱钢CCPP燃机系统采用高压焦炉煤气做燃料。该系统采用ABBDCS控制器。Ccpp焦炉煤气压缩机DCS控制系统的研究与应用。
关键词：焦炉煤气，螺杆压缩机，高精度调节，ABB，DCS控制系统
　　莱钢CCPP燃机系统采用高压焦炉煤气做燃料，焦炉煤气需要加压到2.9&0.2Mpa，因此采用了日本前川公司的压缩机，此类型的压缩机利用双螺杆的旋转啮合原理来压缩煤气并向压缩机内喷注润滑油。该压缩机螺杆式压缩机，低压段入口压力约8.5Kpa，低压段出口压力为0.6Mpa，高压段出口即为额定压力。硕士论文，ABB。
　　该系统采用ABBDCS控制器，在控制中采用了多种控制模式，使系统完成设备控制和高精度的调节。该控制系统本着简洁、灵活、安全的目标进行程序设计，集参数监控、参数声光报警、历史趋势记录、生产操作、硬件状态监控、设备运行状态判断、与生产调度远程监控系统联网，实现生产调度综合管理等多项功能于一身，体现了系统的完整性。
　　2 DCS控制系统
　　2.1 系统组成及功能
　　该系统的DCS采用ABB生产的AC800F的冗余配置，以PM802F控制器为基础，通过标准的I/O卡件传送机组信息和发出控制指令，具有高度的可靠性、安全性；系统工作时，一主一从，同步运行，相互冗余。一旦主控制器因故障而停止运行，从控制器马上变成主控制器继续工作。硕士论文，ABB。利用CBF8.1变成软件对I/O模件进行组态，实施程序编制，通过现场总线通讯控制现场设备的启停。运用梯形图（LD）和功能块（FBD）相结合的编程方式，实现现场设备的逻辑判断和控制，实现设备的连锁控制。具有模拟量处理、数字量处理、控制调节、趋势查询、监控功能块，开环控制、逻辑运算、数据转换等功能。控制器PM802F和I/O从站通过Profibus现场总线通讯，控制器PM802F和上位机通过工业以太网实现数据的交换和共享。硕士论文，ABB。DCS自控系统可根据人机界面的操作指令和现场监测器信号，完成整个压缩机系统的顺序控制和逻辑控制，并进行工艺过程以及设备状态的实时数据采集和监控，完成工艺过程数据分析以及设备和网络的诊断。硕士论文，ABB。硕士论文，ABB。
　　2.2系统控制逻辑
　　当燃气轮机用柴油启动后，开机信号会传递给压缩机控制系统，压缩机检查开机条件允许后，手动发出机组启动命令。当启动命令到来后，机组打开煤气入口切断阀，润滑油回流阀，启动润滑油泵，然后启动低段压缩机电机。低段压缩机启动的初始阶段，压缩机滑阀开始按照间隔脉冲的方式逐渐开到设定位置，随着出口压力的增高，回流调节阀开始对出口压力进行调节。当压缩机电机开始运行的时候，润滑油温也开始自动调节。当低段出口压力达到设定值、滑阀在设定的范围之内，开始达到高段允许启动条件时。
　　同样，打开高段入口阀门，启动润滑油泵，启动高段压缩机电机，同时调节润滑油温度、压缩机滑阀开度以及压缩机出口压力。在低段入口阀后、高段出口阀前还设置有一大回流管道，管道上设置有2个快速调节阀。燃机停机信号发出时，根据设定压力对压缩机出口压力进行调节，使尾端的2.9Mpa的焦炉煤气迅速降到设定点，从而避免长时间的高压焦炉煤气发生爆炸。整个逻辑的完成，完美的呈现了DCS的自动控制优势。
　　2.3 回路控制
　　该系统主要有高低段压缩机出口压力调节、高低段润滑温调节、高低段排气温度调节等6个回路。其中，润滑油温和排气温度的调节采用单回路PID控制，调节精度在1摄氏度之内。 对高低段压缩机出口压力调节共分为2种模式，独立运行模式和协调控制模式。
　　1、独立运行模式：当压缩机运行而燃气轮机没有投入运行连锁的时候，压缩机出口压力完全通过回流调节阀来直接调节，而压缩机滑阀通过开机阶段的自动脉冲触发打开到设定值即保持不动；
　　2、协调控制模式：当燃气轮机运行的时候，通过回流调节阀正常工作值判断，如果回流调节阀的输出小于低点设定值减去死区，那么就会脉冲增加滑阀开度而增加压缩机容量。硕士论文，ABB。如果回流调节阀的输出大于高点设定值加上死区，那么就会脉冲减小滑阀开度，从而降低压缩机容量，两方面相互作用共同调节。
　　2.4系统安全
　　压缩机与煤气柜的柜位以及燃机采用硬线连锁。当煤气柜柜位超低时需要压缩机停机以保证煤气柜前系统压力的稳定。当燃机准备开机的时候，压缩机才具备开机条件，当燃机开始烧焦炉煤气后，才能进行动态的容量调节。
　　3结束语
　　焦炉煤气压缩机，性能稳定，运行良好。DCS自动控制系统基于对生产过程进行数据采集、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信，其应用实现了发电厂DCS自控系统的在线实时监控、故障诊断、故障预报，并提供了故障诊断系统信息指导功能。
[1]AC800F操作与组态，北京：ABB大学-北京培训中心出版，2006.
[2]前川公司压缩机系统控制说明
查看相关论文专题： &
-------------------------------------------------------------------------
上一篇论文：
下一篇论文：
相关机电一体化论文
最新机电一体化论文
读者推荐的机电一体化论文
热门：&&&&DCS画面风格参考_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
106页免费48页免费35页免费37页免费28页免费 15页免费10页免费4页免费3页免费8页免费
喜欢此文档的还喜欢2页免费10页免费17页免费60页免费5页免费
DCS画面风格参考|
把文档贴到Blog、BBS或个人站等：
普通尺寸(450*500pix)
较大尺寸(630*500pix)
你可能喜欢一起DCS程序下装引起的设备事故分析
随着企业生产变化，方大特钢4500nm3/h制氧由最初定位的过渡机组变成了主力机组，为提高该制氧机组运行的性能，2010年1月对该机组控制系统实施了全面改造，由常规仪表结合小型plc控制改为dcs系统控制，所采用的dcs系统为hollias-macs系统，所有控制信号点均进入dcs系统，经过1个余月时间安装、调试，完成了改造工程。实现了：空压机、膨胀机、氧压机、氮压机启停自动控制及联锁，分子筛系统自动控制、空分装置调节阀自动控制、空压机、膨胀机双油泵互备控制等功能。
2010年4月初，4500nm3/h制氧开机，从运行情况看，所设计的主控制方案满足了系统需要，但由于4500制氧机组本身的特性，加上组态时局部的漏项，部分报警参数、画面的设置仍存有一定的不合理性，为此在设备运行期间多次进行了在线修改、下装， hollias-macs系统良好的无扰动下装、增量下装功能，在线下载一直没有影响设备的正常运行。但日的一次程序下载，不仅引起了空分装置停机，同时造成了空压机烧瓦重大事故发生。dcs程序下载引起装置停机可以想象(行业内有事例)；造成空压机烧瓦却难以理解，表明空压机的自动联锁都没有发生作用。为此专门组织力量对本次事故进行剖析。
日10:30左右，由于v1212阀门阀开信号未在规定的时间闭合，造成分子筛切换系统控制程序自动转为暂停。
分子筛系统控制程序是制氧机组的主控制程序，是通过dcs系统控制14个阀及电加热器的周期动作。执行1#分子筛吸附器&卸压&加热&冷吹&充压&切换&&&2#分子筛吸附器&卸压&加热&冷吹&充压&切换&动作，除系统初始化步，控制系统共分10步动作，不断循环，两个分子筛吸附器轮流工作、再生。一旦不能正常运行或故障较长时间不能发现，将影响生产正常运行，甚至较长时间停产。v1212阀位开关不到位造成分子筛程序暂停已出现数次，虽经处理，但经过一段时间运行后，总是不理想(并且经常处于报警临界状态)，给生产造成了一定影响。
v1212阀门实际动作是正常的，只是阀位反馈不正常。程序设计是：阀位反馈与阀门动作不同步超30s报警，且联锁程序转为手动。为此对程序进行修改，同时进行了下装(考虑到和利时系统可以增量下装)，但在本次下装后，却最终造成了制氧机组的停机，空压机烧瓦事故。
程序下装因素造成设备停机是可预测的，但程序下装造成空压机烧瓦事故难以理解。在本案例中，程序下装后，各联锁都没有发生作用，油泵没有联锁启动，压缩机没有联锁停机，这是很不正常的现象。
3.1 下装事后检查
本次程序修改做了两部分工作：
首先进入控制算法组态，对下位控制程序进行修改，将v1212阀门不同步时间修改为40秒。点击在线登录，系统弹出确定小画面，提示需重新下装(增量下装)，点击确认下装正常。
其次对数据库中四个参数进行修改：
(1)&阀门故障&；
(2)&v1212阀门不同步&；
(3)&v1213阀门不同步&；
(4)ticas1223量程，由0-300℃，改为0-250℃(对它的修改是为了与ticas1224量程一至，使趋势图直观方便操作人员的对比)进行了数据库的编译，编译正常。
3.2 事故事后回顾
再次进入控制算法组态，检查程序运行情况，编译程序、在线登录，系统提示下装，点击确认下装。点确认，即发生&制氧机组分子筛系统突然停止工作，转为手动、各阀门自动关闭；其它系统设备工作也不正常；参数异常，设备并没有联锁停机&事故。
事后分析，第二次下装速度较快，系统其实是提示初始化下装。为什么数据库没有实质性变化，系统却要进行初始化下装？为此与和利时服务工程师联系得知：系统软件对于热电阻测温认定0～275℃为一档，量程由由0～300℃改为0～250℃，系统自动认为跳档，要初始化下装。初始化下装后，所有do自动置于off，用于空分装置中分子筛切换阀的电磁阀自动失电，阀门关闭，初始化下装是造成本次停机事故的直接因素。
3.3 查联锁未发生作用原因
图1为空压机联锁停车弹出式画面。从图中可以看到，对各工艺参数是否参与联锁，都设置了手动控制按键。
图1空压机联锁停车弹出式画面
本例中，程序下装后，发现只有&切除空压机联锁/投入空压机联锁&处于投入空压机联锁位置，联锁停空压机的其它参数的&取消联锁/投入联锁&均处于取消联锁位置。调出氧压机、氮压机、膨胀机等其它设备弹出式画面(联锁画面)，发现绝大多数&取消联锁/投入联锁&处于取消联锁位置。&取消联锁/投入联锁&处于取消联锁位置，造成设备(含空压机)不能正常联锁停机，油泵也不能自动启动，设备缺油运行，这是造成空压机最终烧瓦事故主要原因，dcs程序在设计上存在缺陷。
4 处置措施
4.1 dcs程序修改
根据生产工艺、设备安全运行要求，各类装置都设置了报警、联锁控制参数，一旦参数异常，当参数超过报警值时，dcs发出报警提示，当参数超过联锁值时，dcs系统联锁停机。保护设备，是设置联锁参数的主要目的，一台设备设置了联锁参数，除特殊情况，都应该及时投入联锁，如表1所示。
表1 事故前空压机联锁&取消联锁/投入联锁&参数表
表1为空压机联锁&取消联锁/投入联锁&参数表，这些点均为dcs自定义一字节变量点，专门用于各测点联锁是否投用，是为了仪表检修、设备调试等因素设置。这些参数在系统进行初始化下装时有的为on，有的为off，是由于系统初始化设置不同。
为此进入控制算法&资源&变量设置程序段，对联锁用变量按实际需要进行修改，表2为修改前后，空压机变量设置部分程序段。变量属性修改后，在初始化下装时，参数的联锁能自动投用，油泵能自动随设备、工艺参数变化自动控制，设备能联锁停机，提高了设备运行的安全性。
表2 修改前后空压机变量设置部分程序段对比
4.2 完善应急操作措施
在程序下装后，从dcs操作画面上可以看到分子筛系统阀门全部关闭，空压机自动放空，一系列参数报警发生了。空压机两油泵均停止了工作，油压只有0.04mpa(低于联锁停车值)，空压机仍在运行，操作人员立即在dcs上手动启动空压机油泵(约10s时间)，而后空压机轴承温度、轴位移等参数出现报警，轴位移超过联锁设定值，操作人员到现场确认空压机运行情况，空压机有异声响，为此，操作人员在dcs上紧急将空压机停下来(整个过程约45s)。通知维护人员检查空压机状况，拆开空压机，发现止推瓦、径向瓦受到严重的损伤，空压机轴承亦有一定量的磨损。
整个事故发生在不足1分钟的时间，但空压机却受到了较大的损坏(该空压机还带有高位油箱)。如果一发现空压机油泵停止运行，且油压低于联锁值，立即将空压机停下来，设备的损伤可能会更小一些。为此，一是在dcs每幅操作画面上设置紧急停机操作键；二是修改应急操作措施，明确规定，一旦出现类似情况，立即实施停机操作。
事故发生瞬间，损失很大，教训深刻，笔者有三点体会，希望对同行有所启发：
(1)在dcs系统维护方面存在问题：多次在线下装程序，设备运行正常，主要是和利时系统具备增量下装功能，多次在线下装成功又致使维护人员思想麻痹，以至系统提示都未能认真看清，dcs系统是工艺、设备的控制核心，从安全角度考虑，最好是不要在线下装。
(2)厂家在dcs维护手册上说明存在缺陷：275℃为热电阻测温分界点之一，这是系统软件上的一个隐性点(厂家许多工程人员都知道，可能在有的地方也出现过类似事故)，但dcs维护手册上没能说明，这样，即使系统提示，维护人员看到了，也不能发现问题所在。
(3)dcs程序设计存在缺陷，程序设计人员未能考虑设备运行的安全性，主机厂现场工程师没有与用户充分交流，用户系统维护工程师亦未能领悟到一字节变量是否设置为true的意义，这一点理解不透，事故出现都不知道是什么原因。
万洪文(1968-)男工学学士，高级工程师，从事企业自动化仪表管理工程工作。
DCS相关资讯
电子六所“工业控制系统信息安全技术国家工程实验...
随着数字标牌大屏拼接产品拼缝的不断收...}