从 PTA 装置空压机控制系统的改造谈系统的改进技术.pdf

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1、化工自动化及仪表第39卷从PTA装置空压机控制系统的改造谈系统的改进技术金斌(中国石油辽阳石化公司芳烃厂仪表车间，辽宁辽阳lll003)摘要基于先进控削技术系统的升级改造方寨和改进技术解决了空压机系统存在的实际问题。通过控制系统技术的升级改造实现了PTA装1空压机稳定、可靠运行。关■锕PLC冗余接地SOE中圈分类号TH45文献标识码A文章绸号1000．3932(2012)09·1214JD4运行十年左右的PLC控制系统已陆续进入故障高发期，但是原压缩机厂家配套的专有控制板系统备件已不再生产，导致其购买越来越难，控制系统运行的风险不断加大，

2、企业根据生产实际的需要都在积极探索控制系统的改造。辽阳石化根据现场的实际情况，从原系统存在的问题到制定方案和具体实施进行了深入的研究。改造后的控制系统目前运行稳定，效果良好，达到了预期的目的和效果，为装置的平稳生产提供了有力保证。1PTA装置空压机控制系统简介空压机组结构如图l所示。空压机是P1．A装置的核心设备，为装置氧化反应器提供压缩空气。该机组主要由轴流式压缩机、离心式压缩机、·’t：、一5120I、一5l《}(，I．}：I{0．00q眄：卜—舜、-‘／l’(：、一S尾气透乎和同步电机4个部分组成，另配增速齿&轮箱、润滑油系统及人口

3、空气过滤系统等部分。控制系统采用的是GE90-70PLC和MOORE352型智能调节器，GE90-PLCCPU是单配置，完成机组的启动程序和联锁保护逻辑控制，MOORE352。型智能调节器完成轴流、离心压缩机的防喘振和机组出口压力、尾气透平的过程控制，该智能调节器通过其专有的通信接口板和PLC进行单向通信；机组轴瓦的温度、位移和振动信号由厂家开发的输入插板检测，嵌入PLC机架作为其I／O输入板，人机接口由嵌入PLC机架的计算机组成，完成数据的采集和显示；和控制室DCS通信采用Rs485方式，通过PLC的协处理器编程完成。乙。晦‰．．。臣图

4、1空压机组结构示意图收稿日期：2012-06-15圳∽⋯⋯厶_]引浔Ⅻ¨Ⅻ¨／＼卜m引M引沣r_．(捌懿～之h¨纠叭一囟事卜S一曲第9期金斌．从P，I'A装置空压机控制系统的改造谈系统的改进技术随着控制系统运行年限的增长，系统逐渐进入了老化期，特别是人机接口嵌入计算机故障频繁，PLc和DCs通信的协处理板工作不正常、厂家开发的温度、位移和振动板已不再生产，MOORE352型智能调节器和PLC通信的故障率时有发生，这些都为控制系统的稳定运行带来极大的隐患，采用新的先进技术对其进行改造已成为必然的选择。2控制系统改进技术介绍本次改造所采用的控

5、制系统是压缩机厂家开发的薪一代系统，硬件采用GE90-70PLC冗余系统，较旧的系统而言系统更加开放，功能更加齐全，系统可靠性进一步得到提高；有良好的人机界面，操作更加简便；新系统把机组的启动顺序控制、联锁逻辑保护控制、机组的温度、压力过程控制和防喘振控制集成在一起，消除了原旧系统多厂家通信问题，相比旧系统有诸多明显的优势，其中主要的性能对比见表1。表1新改造系统和原来系统主要性能对比3控制系统的改造方案采用原压缩机厂家新一代的GE90·70PLC双冗余系统作为升级方案，系统硬件如图2所示。本次改造充分考虑原系统CPu不冗余曾出现CPU故

6、障给机组运行带来的风险，故采用两单独机架cPu互为热备冗余，双GBC双总线冗余方式，做到CPU和总线都冗余。采用GEPLC的GeniusI／O卡件，解决了原来系统采用第三方卡件和第三方接口卡件通信带来的系统运行不稳定和系统扩展不灵活以及备件+难于购买的问题。。本次改造把原MOORE352智能调节器完成的轴流压缩机的入口导叶和其防喘振控制、离心压缩机一段和二段的压力控制及其两段的防喘振化工自动化及仪表第39卷]L譬$图2叠统硬件l’s．70I控制、尾气透平的温度和压力控制都放在PLC里面完成，充分利用PLC的资源，同时解决了MOORE调节器

7、和PLC的通信问题及其硬件老化，故障率逐年升高的问题。虽然原来已考虑到对系统供电的冗余方式，但是从多年运行遇到的问题可知从系统分配出的给现场变送器供电的电源没有考虑到冗余方式，只是一路供电，存在风险。本次改造充分考虑了这一问题，其冗余方式如图3所示。_-一H雄一【掣蚴小～浦眦．1+专鼍一：心．粥EH24．L2则觚24vIⅪE—15r—飞】《厂1黑(I毋R二Z虹⋯．婪烈一鬻掣●_●一N__一G__一N24l峪一702．1r^o．8AWG＼习22。V?c24V。cE；旦2生斗彳_『、H2§=2争风厂尹■．坐坫☆蛐l翌产图3给现场变送器供电的电

8、源冗余4系统改造解决的几个具体问题根据现场多年的运行经验和曾发生过的问题，本次改造过程中进行了详细考虑和探讨，并在系统改造中得以实施，使原系统存在的问题得到了根本解决。优化及调整离心压缩机二段