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帖子主题:DCS系统在空分压缩机的防喘振控制系统中的应用 |
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作者:未知 【关键词】控制系统,逻辑控制,防喘振,DCS系统
【摘要】逻辑控制“ title=“逻辑控制“>逻辑控制“ title=“逻辑控制“>逻辑控制即控制系统与逻辑点的相互配合应用。空分压缩机防喘振系统,是靠Honeywell TPS系统(DCS)本身先进的智能控制算法,以及多重冗余和容错技术加上功能强大的逻辑控制来实现的。
前言 西林钢铁公司6000m3/h空分设备由杭州制氧机集团公司2001年5月成套,工厂设计由北京钢铁设计总院设计,于2001年9月2日顺利投产出氧,历时半年多的时间运行表明,该机组稳定运行,各项指标均达到设计值或超过设计值。整个控制系统采用美国霍尼韦尔的TDC3000和两台GUS站构成。 一. 控制系统的组成 自动控制系统方框图 二.逻辑点功能 逻辑点提供了逻辑能力,它与数字组合点配合,提供了组合逻辑功能。逻辑点由逻辑块、FLAG、数字、输入连接和输出连接等组成。逻辑点最多有12个输入,16个逻辑块,12个输出连接。 三、空分离心式压缩机的防喘振控制 空分选用的是离心式压缩机,离心压缩机工作效率高,在正常工况条件下运行平稳,压缩气流无脉动,对其所输送介质的压力、流量、温度变化的敏感性相对较大,容易发生喘振。发生喘振时流量大幅波动,机组剧烈振动,如不及时采取措施加以控制,会使压缩机转子和静子经受交变应力作用而断裂;使极间压力失常而引起强烈振动,导致密封及推力轴承损坏;使运动元件和静止元件相碰,造成严重事故。所以应尽力防止压缩机进入喘振工况。喘振现象是完全可以得到有效控制的,如图二所示,根据离心压缩机在不同工况条件下的性能曲线,只要我们把压缩机的最小流量控制在工作区(控制线内),压缩机即可正常工作。喘振的标志是一最小流量点,低于这个流量即出现喘振。因此需要有一个防止压缩机发生喘振的控制系统,限制压缩机的流量不会降低到这种工况下的最低允许值。即不会使压缩机进入喘振工况区域内。 从上看离心式压缩机在输气过程中由于运行工况(p、T、Q)的不稳定,若控制不好会使压缩机的工作性能显著恶化,气流参数(压力、流量)产生大幅度脉动,噪声和振动加剧,严重时足以损坏压缩机。传统的防喘振方法一般采用压缩机额定的最小流量控制法,此种控制方法的缺点是不能充分使输气压缩机工作在其工作区,频繁起动防喘阀(放空阀)浪费了能源,降低了输气的经济性。而且随着压缩机的长期运转磨损,其性能会发生变化即压缩机额定最小流量(喘振线)特性会发生偏移,如果不进行实时修正,必将造成控制失灵,使压缩机工作在喘振区,其造成后果可想而知。因此,对空分离心压缩机在输气过程中由于运行工况变化和压缩机的性能发生变化可能造成的喘振,我们采用了以下控制策略: 主压缩机入口导叶控制逻辑图 如上所示:当主压缩机起动时,IIC2301在自动位置,IIC2301.OP=100; PIC1101在程序位置,用CL语言设置其输出,等于MIGVRAMP2的输出,当PI1101.PV=PI1101.SP时,PIC1101自动设置为自动,M-IGV(入口导叶)由PIC1101自动控制,HC1031.OP=100。当电机允许加载信号为“ON”时,MIGVRAMP1和MIGVRAMP2起动,其输出开始爬坡增加,在一秒内,MIGVRAMP1由O增加到20,然后在15分59秒内由20增加到100。 MIGVRAMP2再延时一秒后,同样在15分59秒内由20增加到100。当空分故障时,MIGVRAMP2被“SHUTDOWN”,其输出为20。当空份故障排除时,按下HS1105(空分故障确认)后,MIGVRAMP2被起动,其输出在1秒延时后,在15分59秒内,从20增加到100。SUB 1000模块是使入口导叶开度等于PIC1101的开度减去“100减去IIC2301的开度”。LO SELECT是低选择逻辑块,选择低的开度输出到MIG。当电机允许加载信号“OFF”时,压缩机停车,MIGVRAMP1被“SHUTDOWN”,当其输出为O时,入口导叶全关。HC1031是单机试车和正常时,操作工用其卸压和卸载,人工只能关小MIGV,不能开大。 当主压缩机起动时, HC1046.op=0时,PIC1044为自动状态,当 PIC1044.op=0时 FICI1044为程序状态,用CL语言设置FIC1044.op=M-BOVRAMP的输出。当FIC1044.pv≤FIC1044.sp时,FIC1044自动设置为串级控制。当电机允许加载信号“ON”或HS1105(空分故障确认)“ON”时,M-BOVRAMP起动,开始爬破,其输出控制GI1046,在PI1044.pv=PIC1044.sp,FI1044.pv≤FIC1044.sp时,FIC1044取代RAMP控制GI1046。当PIC1044.pv≥PIC1044.sp时,说明输出压力太高,此时输出到BOV的信号为FIC1044.op+PIC1044.op。当电机允许加载信号“OFF”(停车)或空分故障时,M-BOVRAMP被强迫输出为100,GI1046阀全开。M-BOVRAMP爬坡时间为12分,由100降到0。在起动时,因流量为零,为使FIC1044保持手动状态,先用CL语言延时5秒,当FI1044.pv≤FIC1044.sp时,FIC1044投入串级。HC1046为单机试车和正常停车时操作工卸压卸载用,人工只能开大GI1046,不能关小。PLUS 是加法器模块。HI SELECT是高选择逻辑块,选择高的开度输出到GI1046。 入口导叶的逻辑控制和放空阀的逻辑控制使压缩机的运行工况得到了很好的控制,无论压缩机的压缩比是多少,只要保证压缩机的吸入流量比喘振流量大,能对喘振现象产生的先兆加以快速和准确的预测和判断,并对其加以控制,喘振现象是可以完全避免的。就能保证压缩机稳定的工作。 参考文献: 注意:本栏目部分文章来源于网络,如果其中涉及了您的版权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除! 为减少服务器的外部调用流量负载,本网所有的pdf,rar,caj,zip格式的文件,均使用防盗链技术保护文件。 如何下载保存此附件? 请直接点击下载连接进入文件下载页面.
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