大庆富气压缩机控制系统操作说明

TRICONEX系统操作说明用户名称:蓝星石油大庆分公司工程名称:重催富气压缩机控制系统工程号:TR-6034编制时间:2006-10-15目录一、系统总貌3二、操作台及控制面板功能描述31.1气压机组和装置联锁辅助操作台31.2气压机组和装置联锁灯屏4三、主要联锁逻辑的描述53.1装置联锁逻辑．53.2气压机联锁逻辑63.3气压机启动条件7四、气压机机组速度控制84.1启动程序简介8运行方式定义8调速程序简介8调速画面简介94.2启动过程10启动准备10停车〔方式=0〕10电磁阀带电〔iMODE=1〕10允许启动〔iMODE=2〕11暖机111暖机211加速升速11正常运行11正常停机12超速实验12五气压机防喘振控制125.1防喘振扩展函数及功能块说明125.2防喘振控制操作画面13六操作画面说明156.1概述：156.2公共显示156.3主要画面20润滑油压力控制20工艺流程图21重油催化装置主要操作参数点22旁路开关状态一览表226.4历史数据记录23设置历史趋势23一、系统总貌本系统主要实现富气压缩机2MCL607离心压缩机的控制，和装置平安联锁系统。本系统选用美国TRICONEX公司TRICON控制器V9.5版硬件，组态软件为Tristation1131v4.120。监控和人机界面软件选用0版。控制程序和HMI画面由北京康吉森自动化设备技术编制。二、操作台及控制面板功能描述各局部：急停按钮，复位按钮，确认按钮，手自动切换开关及指示灯等的功能描述。1、急停按钮：联锁置0，正常置1〔常闭触点〕；2、复位按钮：正常时置0〔常开触点〕，置1复位起作用；3、确认、及其它按钮：正常时置0〔常开触点〕，按下时置1；4、旁路开关：旁路时置1，自动时时置0；5、其它报警灯，报警时，必须人为确认报警灯才停止闪烁，并消音。1.1气压机组和装置联锁辅助操作台1.2气压机组和装置联锁灯屏三、主要联锁逻辑的描述注：旁路开关操作：在以仪表工程师权限登陆后，点击旁路开关，可弹出对话筐，选择需要的操作。自动时其条件可以参与联锁，旁路时其条件不在参与联锁。3.1装置联锁逻辑．3.2气压机联锁逻辑注：当气压机入口阀，HV_1972放火炬阀，为自动时，如果这时气压机联锁停机，那么气压机入口阀关闭，HV_1972放火炬阀翻开。如果为旁路时，那么它们不会参与联锁动作。在自动没有联锁发生时，那么可通过画面上手操器改变其开度。3.3气压机启动条件四、气压机机组速度控制4.1启动程序简介运行方式定义为了描述启动过程，程序中定义了方式变量iMODE，该方式变量iMODE，控制程序的进程。程序共定义了8种方式：方式 描述目标转速升速速率方式 0 停机0.0每分钟转数0.0每分钟转数/M方式 1 复位0.0每分钟转数0.0每分钟转数/M方式 2 允许启动0.0每分钟转数0.0每分钟转数/M方式 3 暖机11000.0每分钟转数500.0每分钟转数/M方式 4 暖机24600.0每分钟转数700.0每分钟转数/M方式 5 加速升速6089.0每分钟转数900.0每分钟转数/M方式 6 正常运行8524.0每分钟转数300.0每分钟转数/M方式 7 正常停车1000.0每分钟转数700.0每分钟转数/M方式 8 超速试验9206.0每分钟转数300.0每分钟转数/M请参考升速曲线启动顺序由一系列方式和状态来组成，系统中的顺序逻辑指定在任何当前方式下程序将会进入某种方式。以保证确定的程序进程以及在某一特定机械特性情况下采取的动作。如果启动程序选择自动升速方式，机组转速将沿升速曲线〔按照机组厂商提供的升速曲线设定〕自动上升。如果启动程序选择手动升速方式，可由现场就地盘升速/降速操作按钮或操作画面升速/降速按钮来执行。程序将按事先确定的升/降速速率进行，不再考虑预定的暖机停留时间。调速程序简介调速程序主要由以下几个局部组成1).开机顺序程序.完成模式的控制和选择.2).目标值程序.完成在相应的模式下选择对应的最大\最小目标值.3).爬坡速率程序.完成在相应的模式下对应升降速速率的选择4).实际设定值生成程序.依据在相应模式下的目标值和速率生成实际的给定值.例如:在模式由2变成3时,其最大目标速度由0变为1000每分钟转数,速率为500每分钟转数。那么实际设定值由0每分钟转数按照600每分钟转数的速率升到1000每分钟转数.当模式由3变成4时,其最大目标速度由1000每分钟转数变为4600每分钟转数,速率分为700和2400每分钟转数/M那么实际设定值由1000每分钟转数按照700每分钟转数/M的速率升到3000每分钟转数.然后进入临界转速区，速率为2400每分钟转数/M，那么实际设定值由3000每分钟转数按照2400每分钟转数/M的速率升到3900每分钟转数。最后以700每分钟转数/M升到4600每分钟转数/。5).调速器控制输出程序.主要由VPID功能快来完成,其功能与常规调节器类似.但它只采用自动方式,输出加有模式小与2,强制输出为0,转速<500RPM时输出最大为30%的限制.详细介绍见TRICON资料中，功能块说明.注意：i、机组在升速过程中，无论在手动还是自动操作模式时，通过临界区时，均强制自动操作通过，待通过临界区后恢复正常升速。汽轮机单机超速试验时，注意：只有在停机时，iMODE≤2.按超速试验按钮，否那么不可以超速试验。超速试验时，分电子超速和机械超速试验，在电子超速状态下，不能做机械超速，因为电子超速的量程范围被限制，只有在机械超速试验状态下，才可以机械超速试验〔量程范围被扩大〕。调速画面简介说明：1．为模式显示，当进入相应的模式时，该模式的颜色变为绿色。如图中表示进入了0模式。2．为与调速相关的参数显示。3．为速度的实时曲线。分为12个格每格为5分钟，显示长度为30分钟的速度曲线。4．为超速实验按钮，当模式小于2时，按开始超速实验按钮后，该按钮开始闪烁。此时选择电子/机械位置，相应的超速调闸转速会随之而在9206每分钟转数与9537每分钟转数之间切换。可以用取消超速实验按钮来取消超速实验。5．正常停机按钮，只有当系统进入模式6。正常运行时，按该按钮才有效。6．启动方式选择按钮。冷、热启动方式选择。可以改变暖机时间。控制地选择按钮，可以选择在中控、或现场用升、降速按钮来控制速度。手动/自动方式选择。如果选自动那么速度控制按照程序设定的方式自动控制。如果选手动控制，那么速度需要依靠升、降速按钮来控制。手动/自动切换过程是无扰切换。7．转速控制器。目标设定值，显示该模式下速度的目标值，点击此“数据显示框〞可以直接输入目标值。但是，在相应模式下只能输入该模式的最大目标设定值。实际设定值：显示当前的速度实际给定值，由于调节器的PI的作用，它与速度测量值的偏差，将决定阀门的开度。速度测量值：它是由4个转速探头的信号选择后的速度，选择的原那么，当4个转速探头的信号都有效时选次高值。当有3个转速探头的信号有效时选中间值，当2个转速探头的信号正常时选高值。8.显示4个转速探头的信号和调闸转速的设定值。4.2启动过程启动准备按机组厂家和工艺要求，作好一切准备。停车〔方式=0〕气压机机组处于联锁停车状态。此时联锁条件只要有一项不满足联锁就无法解锁。当条件都满足时，按下机组复位按钮时，使停机联锁解锁，电磁阀线圈被鼓励〔带电〕，即气压机机组电磁阀C2225和C2226带电。进入下一个模式。电磁阀带电〔iMODE=1〕当复位成功后系统进入到了模式1电磁阀带电如果需要对调速系统做静态调试，只有在这个模式下才可以进行。如果登陆班长以上级别登陆，即点击速度控制器按钮，弹出调速器操作画面，选择开始实验，即可以任意改变调速器的输出值。调试结束后，点击结束实验，关闭该画面。做好启动按钮选择：a．选择启动方式，冷启动暖机1，时间为30分。热启动暖机1时间为120秒。b．选择好手动升速/自动升速操作方式选择开关。c．如果要做超速试验，选择机械或电子超速后。按下超速试验按钮，如果按钮变红并闪烁证明超速实验程序已经启动。如果选择机械时画面上显示的超速值为机械超速值。在模式3以前可以随时停止。d.现场操作：确认电磁阀C2225和C2226带电后，挂上危机保安器，翻开启动阀。待建立启动油和速关油油压正常速关阀全开信号返回。确认其他启动条件满足后，按上位上的启动确认按钮，允许启动灯亮，系统进入下一模式。允许启动〔iMODE=2〕当允许启动灯亮。确认蒸气系统正常后，通知现场人员开始开机，按画面上的启动按钮，系统进入下一模式。4.2.5暖机1系统在自动模式下，就开始自动按预定的升速曲线开始升速。此时目标值1000RPM，转速实际设定值以600RPM/分的速率上升。调速气门翻开，当调速器输出到达一定开度〔30%左右〕时，机组开始运转。由于此时速度从0RPM变为几百每分钟转数产生了一个阶越变化，当调速器输出会随之有一次抖动，会很快恢复正常。由于低速运行时润滑油油膜建立的不理想，在此时建议采用自动模式升速。以便及时到达预定的暖机速度。当实际速度到达1000RPM时，暖机到计时开始，当到计时时间为0时，系统进入暖机2模式。手动方式升速时，选择控制地点，如果为中控室控制此时按画面上升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。选择控制地点，如果为现场控制此时按现场操作盘上的升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。可以实现手动/自动任意切换。暖机2此时目标值4600RPM，升速速率700.0RPM/M。可以采用自动方式按照升速速率700.0RPM/M升到目标值4600RPM。临界转速试机结果为3455每分钟转数，控制临界转速区间为3000-3900每分钟转数/M。在进入这一区间不管是在自动或手动状态，都以2400每分钟转数/M的速率升速。快速通过。手动方式升速时，选择控制地点，如果为中控室控制此时按画面上升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。选择控制地点，如果为现场控制此时按现场操作盘上的升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。可以实现手动/自动任意切换4.2.7加速升速此时目标值6089.0RPM，升速速率900.0RPM/M，在自动方式按照升速速率900.0RPM/M升到目标值6089RPM。手动方式升速时，选择控制地点，如果为中控室控制此时按画面上升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。选择控制地点，如果为现场控制此时按现场操作盘上的升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。可以实现手动/自动任意切换正常运行当速度到达目标值6089.0RPM时进入正常运行模式。此时升速过程结束，升速方式自动变为了手动。可以在6089-8524RPM之间，以升速速率300.0每分钟转数，速率，控制转速。选择控制地点，如果为现场控制此时按现场操作盘上的升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。如果为中控室控制此时按画面上升速/降速按钮，可按照升速速率相应升降速度。按住键头以每秒5转的速率升速。还可以直接点击目标设定值，直接输入目标值，系统按照速率300.0每分钟转数，到达目标值。速度转为反响岗位控制：在投用前确认DCS来目标设定值，与速度测量值相差不能过大。点击投用外给按钮，选择反响岗位控制，此时DCS来目标设定值与投用外给按钮之间的连线出现，表示气压机转速已经由反响岗位在DCS上控制。DCS来的控制速度在调速系统中作为目标转速，实际速度以300RPM/M的速度随之变化。因此在大幅度调整转速时应注意速度的变化时间。如果在现场拍下了危机保安器，由于速关油压力参与联锁，联锁停机。现场设有紧急停车按钮按此按钮正常停机如果采用正常停机方式停机，按下画面上的正常停机按钮，进入正常停机方式，此时目标值为1000RPM，以速率700.0RPM/M。过临界转速〔3000-3900RPM/M〕时，以2400RPM/M的速率降速。降至1000RPM时，停留180秒，后模式变为0，调速器输出为0。这时需要按气压机停机按钮发出联锁跳闸指令。4.2.10超速实验首先选择超速试验选择开关〔只有班长以上权限方可〕只有在iMODE≤2时〔在机组启动前〕，超速试验按钮才起作用fgOSTEST置1。超速试验模式的电子/机械超速试验选择gOSTEST_E_M，电子超速gOSTEST_E_M置0，超速保护值9206/rpm，机械超速gOSTEST_E_M置1，超速保护值设为大于机械超速保护值9537每分钟转数，此时电子超速被屏蔽，如果机械超速不起作用，当速度超过这个设定值时，那么这个超速保护值起作用停机。当速度超过8300/rpm时，进入超速试验iMODE=8，此时最大目标值改变为9537/rpm，速率为300每分钟转数/M。五气压机防喘振控制5.1防喘振扩展函数及功能块说明在本套系统中，我们利用TRICON防喘振扩展函数功能模块来完成压缩机的防喘振控制。防喘振扩展函数文件名：SGA31-02.LT2防喘振扩展函数的各功能块作用如下：喘振线功能块为〔Surge_Line〕AIR_SURGE2LINE喘振监测功能块〔Recal02〕AIRSURGE2喘振调节功能块〔Valve_Sel06〕AIRSURGE3其控制框图如上在本程序中，我们使用的是压比rPRAT对流量差压rHX〔Pd/Ps对h/Ps〕的算法。在完全手动状态下gMANUAL置1，输出阀位由操作员在HMI“手动输出〞上给出，当在局部手动状态下，手动控制值，与喘振控制输出值选高值。5.2防喘振控制操作画面图中1局部为：为一段喘振控制图。红色线是喘振线，绿色是喘振下移线，粉色是防喘振线。图中2局部为：为二段喘振控制图。红色线是喘振线，绿色是喘振下移线，粉色是防喘振线。表示实际工作点。此点随实际的流量及出入口压力移动。图中3局部为：一段防喘振控制参数的实际坐标。气压机入口流量FI_1970，气压机入口压力PI_1970,气压机出口压力PI_1972，入口温度aTI_1970的数值显示。图中4局部为：二段防喘振控制参数的实际坐标。气压机入口流量FI_1978，气压机入口压力PI_1973,气压机出口压力PI_1975，入口温度aTI_1973的数值显示。图中5局部为：一段防喘振控制操作如下列图。控制方式选择，设有自动，半自动，手动。三种控制方式。手动方式：输出阀位由操作员在HMI“手动输出〞上给出，或由、按钮给出。自动方式：输出完全由防喘振程序决定。半自动方式：输出是手动控制值与喘振控制输出值选高值。图中6局部为：一段防喘振控制操作如下列图。控制方式选择，设有自动，半自动，手动。三种控制方式。手动方式：输出阀位由操作员在HMI“手动输出〞上给出，或由、按钮给出。自动方式：输出完全由防喘振程序决定。半自动方式：输出是手动控制值与喘振控制输出值选高值。图中7局部为：一段防喘振的各种工况喘振线的选择按钮。图中8局部为：二段防喘振的各种工况喘振线的选择按钮。画面如下列图所示：六操作画面说明6.1概述：在本工程中，画面我们采用Wonderware〔InTouch9.5〕完成，包括工艺流程画面，报警画面，逻辑图画面，调速画面，趋势图画面等。通过逻辑图画面，我们可以将整个装置及机组的联锁情况了解清楚；在调速画面上我们可对机组进行手、自动切换及升、降速的控制；历史趋势可用来保存30天的历史数据，以供分析使用。Wonderware〔InTouch9.5〕操作系统画面中，局部有登录权限限制，必须进入登录画面，进行登录，根据权限，输入相应的权限设置，用户名和密码，见下表。计算机登录操作员登录0仪表工登录7100专家登录9999用户名ENGINEEROPER密码登录窗口对话框，根据级别输入用户名和密码并回车，即有相应数字显示级别。注意：当InTouch第一次启动时，由于上位画面报警，采用的是事件记录方式，状态为1的变量会在事件报警记录中出现，而这并不是报警。重要选择开关、切除开关、按钮等均有权限限制，必须登陆到权限允许的范围，才可以做相应的操作，登录操作结束，必须退出登录操作，确保操作平安性。画面上用绿色的两个圆点的的闪烁来表示画面通讯状态。闪烁时为通讯正常，否那么通讯故障。系统管理：在工程师站上，可以在用户登陆画面上，进入不同的授权，退出系统必须管理员级登录。并输入退出系统密码方可退出。操作站在开机后，不要动键盘，程序会自动启动到操作画面。等几秒钟后通讯正常，即可进入正常操作。6.2公共显示为方便操作员操作，特制作公共显示画面，此窗口在每幅画面的上方均显示出来，下面就画面上的各项功能作具体介绍：报警显示此项为报警历史画面的缩小窗口，操作员可以初略观看最新的报警情况，如果需要查看更多的报警情况，可点击此画面的第6项详细报警；时间显示此项显示当前的日期、时间；显示主菜单此项点击将显示出系统主菜单画面，主菜单画面链接的是系统主要的画面，如下列图所示：润滑油泵运行状态,当有润滑油泵处于运行状态时，它会以绿色显示，反之以红色显示。事件报警确认，当1处有事件报警时，如果确认次报警，那么可以点击次按钮清楚当前所有报警。当系统报警时点击此按钮后报警灯由闪烁变成长亮，报警解除后报警灯熄灭；详细报警此项点击后将链接到历史报警的详细画面，此画面将列出历史报警的清单，操作员可以查看系统各点的状态，此报警共有5000个记录，超过5000条记录后第推。如下列图所示：通信状态此项表示为系统的通信状态，如果通信正常，此项的绿灯将闪动，如果停止闪动那么表示通讯故障。并且弹出通信故障窗口以进一步提示操作人员。气压机报警，分为综合报警和紧急报警，综合报警为一般报警，也即不参与停机的报警，紧急报警为直接参与停机的报警。如果有相应报警存在，那么该块变红，点击它弹出如下报警窗口。综合报警：紧急报警：装置ESD报警：如果有装置ESD报警那么该块变红，并弹出如下列图，找到报警原因后，按报警确认按钮确认报警。如果此时报警条件仍然存在那么确认后该块仍为红色，反之变为白色。表示现在次报警条件不在存在。气压机控制所需的工艺流程图、润滑油流程图、气压机联锁、调速画面、密封气流程图、防喘振画面的快速切换窗口。显示当前登陆的用户级别。用户管理此系统是操作工不需要登陆的，只要进入运行画面就进行操作员级别的所有操作。如果班长需要登陆，点击用户管理将弹出如下窗口：点击“用户登录〞将弹出窗口：用户输入名称和口令按确定后，如果输入正确，就可以重新登录到其他级别权限的操作画面，以便更好的管理；如果当前用户是专家级别，点击用户管理，将弹出窗口：此时用户点击退出登录，系统将回到操作员级别，点击配置用户，将弹出画面：用户可以根据需要添加或删除用户名，也可以改变用户的权限级别，从而可以更好的管理用户。画面上局部开关按钮等有一定的权限，必须是较高权