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提高空压机机组运行安全性和可靠性

文档作者：张松，杨学松2 文档来源： 1．大庆石化分公司水气厂 2．黑龙江护理高等专科学校		点击数：	更新时间： 2021年06月06日
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自动化技术与应用 2011年第30卷第7期 行业应用与交流
ndustrial Applications and Communications
提高空压机机组运行安全性和可靠性
张松 ，杨学松2
(1．大庆石化分公司水气厂，黑龙江大庆163714；2．黑龙江护理高等专科学校，黑龙江哈尔滨150036)
摘要：大型机 的控制系统和联锁系统是 个比较成型的系统，虽然在设计上考虑的闽素比较全面，但在实际运行应用中仍存存一
定的 。在经过科学的分忻和论证后，我广决定对空压机增加转速停车联锁系统，取得了很好的效果，极大地提高了机组运
行的发伞性和可靠性。
关键词：空 机；控制系统；联锁系统；转速；可靠性；安全性
⋯刳分类 ：TP29 文献标识码：I{ 文章编号：1003 7241(2011)o7—0104—03
I mproving the Safety and Reliability of the Compressor Sets
ZHANG Song ，YANG Xue-song2
f 1．W ater＆ Gas Plant Daqing PeSo and Chemical Branch Co．Daqing 163714 China；
2．Heilongjiang nursing college，Haerbin 150036 China)
Abstract：The control system and interlocking system of large compressor are a molding system．Though many aspects have been
overall considered in the designing stage，yet some shortage still exists．After scientific analyzing，an exceeding speed
interlocking system is added，and finally the safety and reliability of the compressor sets are improved．
Key word：compressor；control system；interlocking system；speed；safety and reliability
1 引言
大庆石化公司水气厂的一空分蒸汽透平和空压机
分别是德国西门子公司和DEMAG(德玛格)公司1 979年
制造的，为空分装置提供53000N m ／h的压缩空气，
是整个化工厂的龙头设备，它能否安全平稳运行至关重
要。原有联锁系统比较复杂和全面，但是却没有转速停
车联锁，如果空压机转速超高则靠机械动作进行停车，
在长期的运行中出现过多次由于转速超高造成机组振
动超高联锁跳车的现象，经过水气厂仪表车间技术人员
的科学分析并进行科学大胆的改进后，确保该机组设备
一直平稳可靠运行，取得了满意的效果。
2 增加空压机转速停车系统原因
该生产装置空压机没有转速超高停车联锁，转速一
旦超高靠机械停车装置停车，且机械停车装置无法进行
收稿日期：2 011—0 5—0 3
正常调试和试验，当机械停车装置不好用，必然会发生
设备事故。2001年该生产装置仪控系统进行DCS改造，
大大提高了仪控系统运行的可靠性和稳定性，为此，在
此基础上20 1 0年大庆石化公司水气厂机动部门决定在
D C S内增加空压机超速停车联锁，确保空压机机组安
全、平稳、长周期运行。
3 DCS逻辑更改的原理
3．1 逻辑图
在DCS中针对空压机转速(KI一1301)设定高报警值，
当转速高于此设定值时，在过程报警画面中自动记录报
警时间和当前值，同时驱动DCS输出卡件(开关量信号)
输出到辅助操作台上的闪光报警单元，进行声光报警。
对空压机转速(KI一1301)设定高高联锁值，当转速高于此
设定值时，联锁停空压机。
3．2 逻辑更改内容
原控制逻辑语句：
亍业应用与交流 自动化技术与应用 20l1年第30卷第7期
CS
IN B101
DOFF 4
AND B101 B107
IN BI14
AND 3
OUT BOO1[~]
更改后的逻辑语句：
在ST—CP—LG中的PB2内新定义BI15为ST_CP—F：
KIS1 301．HHAIND
C
IN B101
DOFF 4
AND BIO1 B107
AND 3
OUT BOO1It]
／
(B106)
—
穗107)
(Bil1)
图1 原控制系统逻辑图
图2 更改后的控制系统逻辑图
3．3 新建一个AIN块
在CPFT01中的ST—CP—F内新建一个AIN块，命名
为KIS1301，仿照ST—CP—F：KI1 301，输入点连接到
CPI107：3CH。
3．4 设置报警点
① 找到KIS1301的Block块。
② 点击Edit A11 Block／ECD Parameter命令。
③ 在出现的编程区域中找到HLOP(允许设定高
报警)，设定为1，按回车键。
④ 找到HAL(设定高报警)，设定为8510，按回车键。
⑤ 找到HAT(设定高报警时的显示文本信息)，设
定为ST—CP SPEED EXCEED按回车键。
⑥ 在出现的编程区域中找到HHAOPT(允许设
定高高报警)，设定为1，按回车键。
⑦ 找到HHALIM(设定高高报警)，设定为9360，
按回车键。
⑧ 找到HHATXT(设定高报警时的显示文本信息)，
设定为ST-CP SPEED EXCEED STOPPED按回车键。
3．5 报警输出组态
① ST—CP—F中新建COUT块，仿造ST—CP—F：
MV1302，命名为SPEED—ALARM。
② ST—CP—F：KIS1301：HAI连到SPEED—ALARM
块的输入端，SPEED—ALARM块的输出端连到CP1 1 13
的1 6通道。
3．6 将编辑的程序保存，并传送到各个站上。
4 调试方案
4．1 停车联锁的调试
停车状态下，按更改后的逻辑图所示，先将B 1 0 1、
B106手动置将B107、BI14手动置0。将原空压机转速信
号(KI 1 3 0 1)打到手动位置，手动输入模拟转速信号>
9360RPM，例如9370 RPM，此时BO01输出为1 l接着将
新增加的空压机转速信号(KI1301—3500)打到手动位置，
手动输入模拟转速信号>9360RPM，例如9370 RPM，
此时BO01将输出为0，表明联锁逻辑正常。同时用万用
表测量去供电接点动作情况，以便确定此联锁是否好
用。将以上各点恢复到自动位置[2，3I。
4．2 报警的调试
对于报警的调试，可在开车后进行，步骤如下：将报
警值由8510 RPM降到当前转速以下(例如8000 RPM)。
此时DCS画面应产生报警，在过程报警画面中自动记录
报警时间和当前值，同时辅操台上的灯屏中“空压机超
速报警” 灯闪烁并有报警铃声提示，确认后铃声停止。
报警值恢复到原设定值85 10 RPM，此时“空压机超速
自动化技术与应用》2011年第30卷第7期 ；}亍业应用与交流
Industrial Applications and COmm unicaliOns
报警”灯灭。
5 实施效果
此技术改造方案实施后，空压机机组运行一年多以
来，仪表控制和联锁系统运行效果良好，极大地提高了
机组运行的安全性和可靠性。
6 结束语
上述技术改造是我们经过认真地总结分析后，在
2010年2月至2010年3月间逐步实现的。实践证明，仪
表控制和联锁系统得到了彻底的完善，没有再次出现由
于误动，而造成该机组停车事故的发生，机组运行的安
全性和可靠性得到了极大地提高，为大机组控制系统和
联锁系统的设计提供了很好的实例。
系统及应用[z1．上海．福克斯波罗有限公司(第三
[2】3500监测系统计算机硬件及软件手册【Z】．美国：本特利
公司，1995，12．
[3】3500监测系统框架组态及应用程序手册【z】．美国．本特
利公司，1995，8．
作者简介：张松(1 9 6 3一)，男，工程师，研究领域：化工生产过
程现场仪表及自动控制。
(上接第91页)
ORN1
2
3
图8 双编码器控制料车原理PLC图
6 实际码值运行曲线
右图为双编码器I+2控制料车实际的运行码值曲
线。码值范围小的为圈筒侧编码器l码值曲线；码值范
围大的为电机侧编码器2码值曲线。斜向下段，5#车
上行，6#车下行；斜向上段，5#车下行，6#车上行。
7 结束语
综合图(5)、图(6)和图(8)分析：料车运行时采用双编
码器1+2控制，编码器l和编码器2互为备用，当某一个
编码器出现故障需要检修时，另一个编码器控制料车运
行，即双编码器控制自动转换到单编码器控制，料车不会
因某个编码器故障停止，满足了炼铁生产连续性要求。
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图9 主卷编码器控制
参考文献：
[1]Unity Pro XL V3．0 Copyright(c)2003-2007 Schneider
Electric Industries SAS
[2】赵树忠．机电测试技术[M】．北京：机械工业出版社，2008．
作者简介：王春江(1 9 71一)，男，工程师，研究方向：自动化控
献
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