电子调速器在合成氨装置五大机组上的应用

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1、电子调速器在合成氨装置五大机组上的应用张明松（人庆石化公司化肥厂，黑龙江人庆，163714）摘要介绍大庆石化公司化肥厂合成氨装置五大机组电子调速器控制系统改造方案，电了调速器控制系统构成与TRICON系统技术特性，项冃改造实施与投川出现的问题、应川悄况M使用效果。关键词电子调速器方案应用1概述大庆石化公司化肥厂是20世纪70年代引起的美荷型装置，合成氨装置原四大机组全部为蒸汽透平驱动的离心式圧缩机,基木采用单回路调节器控制压缩机出入口压力调节机组的转速，转数调节器全部由DCS系统的PTD单回路控制点实现。各机组防喘系统均采川单回路自动控制，2005年扩能改造新增的小空压

2、机由电机驱动，其防喘系统采用一套高选方案，实质仍为单回路防喘振调节。2008年9月合成氨装置检修期间采用北京康吉森自动化设备技术有限责任公司的电子调速器控制系统，冇效提高装置五大机组自控水平。项忖投运一年来，各机组运行稳定。实践证明，该项目应用示降低了合成氨装置人机纟R低负荷生产能耗，缩短人机组检修示开工时间，取得较好的经济效果。2改造方案本次改造釆用TRICON控制系统，将合成装置五大机组的调速控制、防喘振控制进入机组控制系统，设置独立的电子超速保护系统，联锁报警全部进入独立的ESD系统。控制系统通过便线采集3300!Ki测点，通过通讯和驶线采集3500监测点。1）实

3、现五大机组（空气压缩机101J、小空气压缩机101JA、原料气压缩机102J、合成气压缩机103J、冰机105J）防喘振控制。2）实现四大机组（101J、102J、103J、105J）的独立电子超速保护控制，取消原有机组上的机械飞锤式超速保护。3）对现有的机械液压式调速器进行电子调速改造，实现五大机组由电子调速器控制汽轮机由零转速（或低速暖机转速）按照设备要求H动升速至汽轮机正常工作转速和安全停车。4）采用新的ESD系统替代五大机组的安全联锁自保（ESD）系统。5）山电子测速系统和油动机执行机构的改造方案实现电子调速控制；収消原仪表驱动机构。6）实现其他涉及机组的控制，

4、如压力、流量、液位、负荷及耦合控制等;7）实现其它过程参数（如，压力、液位、温度、振动及位移等）的远程监控；8）实现与DCS双向通讯，多方位对机组监控。9）实现与工厂管理网单向通讯，采样频率小于1秒。10）实现与机组监测系统（木特利3500、3300）通讯。11）实现历史趋势记录，采样间隔0.2秒。12）实现SOE功能、语音报警等功能。3系统构成与TRICON系统技术特性3.1系统构成新系统采用3套TRICON控制系统取代原来的机械调速器和在DCS系统屮实现的防喘振控制和工艺性能控制以及ESD系统，并实现机组开停车的全自动操作。保留原有DCS全部操作画血•和操作方式不变

5、。在此基础上，新增操作站重新绘制所有机纟fl操作画而，更加肓观，方便操作人员在新操作站上进行操作，原有DCS操作台和新加操作站两种操作方式随意切换。新系统对原有控制系统进行全血改造和升级。改造后的的系统将在涵盖原系统所有控制方案的基础上极人提高装置的白控水平。为保持机组操作的稳定性和安全性，对5台机组的机组控制部分（调速/蒸汽压力，性能，防喘振控制）和ESD按照3套系统考虑，即2套1TCC控制系统，1套ESDo101J和101JA、102J用一套机组控制系统，103J和105J用1套机组控制系统，单独设立1套ESD系统。TTCC系统的构成硬件包括冗余电源系统、三重冗余容

6、错控制器、三重化I/O模件、冗余通信卡件、端子板、标准机柜、工程师站及操作站等；软件则包含标准编程软件、专用防喘软件包、程序调速软件。3.2TRICON系统的三冗余原理TRTC0NEX公司TS3000系统的碘件核心是TRTCON的棊于三重模件冗余容错（TMR）结构的容错控制器，TRTCON系统有三个主处理器，每一个主处理器的CPU为32位、50MHZ,16MRAM,工作方式为3-2-l-0o其32位浮点协处理器的使用得到了TUV6级的安全认证。系统屮所有的1/0信号都要经过硬件的三取二表决。数字量输入信号在DI模件中被分成隔离的三路，通过三个独立的通道分別被送到三个主处

7、理器中进行三取二表决；经纠正任何偏差后的数据通过三条T/0总线被送到D0模件，并在D0模件通过获得专利的“方形表决电路”硬件进行再次表决，DT、D0模件均采用与现场光电隔离方式。模拟量输入信号在AI模件中被分成隔离的三路，通过AI模块上每一个分电路的模数转换器把模拟量转换成12位的数字量，用32位的协处理器进行处理，每个主处理器采用选取中间值的算法读取正确值，并纠止任何分电路中的偏差，主处理器输出的模拟量信号在A0模块中的模拟输出选择器中进行选择，以确保输出信号的准确。3.3TRICONEXESD系统主要优点：1）主处理器和I/O卡件完全