催化三機(jī)組聯(lián)鎖控制的實(shí)現(xiàn)

趙玉賓 ,張巍偉 ,范春云 ,張洪杰 ,張海生

(中原油田分公司石油化工總廠 ,河南濮陽(yáng) 457165)

中原油田分公司石油化工總廠二催化三機(jī)組DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)采用的是美國(guó) FOXBORO I/A Series智能自動(dòng)化系統(tǒng)中的 PW-NB系統(tǒng) V4.3,控制處理機(jī)為 CP40,操作站為 586型微機(jī)。PW-NB系統(tǒng)的基本配置是在節(jié)點(diǎn)總線上掛 P W-NB個(gè)人工作站,CP及其附屬 FBM。其中,P W-NB提供應(yīng)用處理機(jī)和操作站處理機(jī)的能力,可監(jiān)控任意組合的節(jié)點(diǎn)總線設(shè)備。為保證大型設(shè)備長(zhǎng)周期的安全運(yùn)行,必須有一套可靠、完善的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。我廠三機(jī)組DCS聯(lián)鎖控制系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:軸溫聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、振動(dòng)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、位移聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、總管油壓聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和裝置聯(lián)鎖等。

1 主風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖原理

滑油油壓平衡是大型設(shè)備長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要前提和保障,目前,我們使用的該套機(jī)制的原理是:采用性能安全可靠的測(cè)壓元件及電 -Ⅲ型智能儀表將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)對(duì)該信號(hào)處理后,通過(guò)控制滑油回流量和打入滑油總管的流量來(lái)控制總管油壓。

主風(fēng)機(jī)滑油總管油壓聯(lián)鎖是采用壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)實(shí)際總管油壓,當(dāng)實(shí)際油壓低于某一值后,壓力開(kāi)關(guān)就向計(jì)算機(jī)發(fā)送一開(kāi)關(guān)信號(hào),計(jì)算機(jī)接受到該信號(hào),在延時(shí) 3 s后執(zhí)行停機(jī)、擺閥位等自保程序,在 5 s內(nèi)完成整套機(jī)組和裝置的自保動(dòng)作,使損失降低到最低限度。

主風(fēng)機(jī)振動(dòng)、位移采用本特例探頭檢測(cè),當(dāng)振動(dòng)、位移高于聯(lián)鎖值,本特例監(jiān)測(cè)器就向計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè) 4～20 mA信號(hào),計(jì)算機(jī)接受到該信號(hào),并通過(guò)內(nèi)部運(yùn)算,如位移需延遲 3 s后執(zhí)行停機(jī)、擺閥位等自保程序,在 5 s內(nèi)完成整套機(jī)組和裝置的自保動(dòng)作,使損失降低到最低限度。計(jì)算機(jī)接受到高壓掉電信號(hào),按照設(shè)計(jì)要求,執(zhí)行擺閥位程序和整套機(jī)組和裝置的自保。

2 主風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖方案實(shí)現(xiàn)

2009年 1月 12日,煙機(jī)軸振動(dòng)因保護(hù)套管溫度過(guò)高,探頭延身線發(fā)生故障,造成 MC804停機(jī)。為了避免儀表出現(xiàn)誤信號(hào)造成機(jī)組停機(jī),確保機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行,對(duì)我廠二催化大型機(jī)組聯(lián)鎖信號(hào)重新設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如下:

①所有機(jī)組低油壓聯(lián)鎖信號(hào)參與聯(lián)鎖,延遲由3 s改為 10 s。②所有機(jī)組軸位移聯(lián)鎖信號(hào)參與聯(lián)鎖,延遲 5 s。③所有機(jī)組軸振動(dòng)、溫度信號(hào)不參與聯(lián)鎖,只有報(bào)警。④計(jì)算機(jī)接受到高壓掉電信號(hào),只執(zhí)行擺閥位程序并不停機(jī),為了避免假信號(hào)的發(fā)生。⑤所有原來(lái)聯(lián)鎖信號(hào)取“或”的關(guān)系,然后輸出到報(bào)警燈上。

在 MCL704、804、S MOKER三個(gè) compound下的STOP塊 (CALC,對(duì)機(jī)組的軸位移、總管油壓等進(jìn)行或運(yùn)算)、STOPCOUT(COUT)取 STOP的最后布爾輸出量,發(fā)出停機(jī)信號(hào)送到電修繼電器切斷主風(fēng)機(jī)電源,并在打印機(jī)上打印出機(jī)組的軸位移、總管油壓等停機(jī)原因。

對(duì) MCL704、804、煙機(jī)軸振、軸溫高限報(bào)警,總廠要求不參與聯(lián)鎖,只保留報(bào)警,且有報(bào)警鈴輸出,現(xiàn)修改程序如下:在 MCL704、804、S MOKER三個(gè)compound下均增加 T-ALM塊 (CALC,對(duì)機(jī)組的軸溫、軸振進(jìn)行或運(yùn)算)、T-ALMMSG(C IN,在打印機(jī)上打印 ＊＊＊＊＊＊WENDU&ZHOUZHEN HHALARM信息,注:＊＊＊＊＊＊為機(jī)組名稱)。在 SHARE compound下新增 TXALAM_CALC塊 (三個(gè)機(jī)組軸溫、軸振進(jìn)行或運(yùn)算)、TXALAM_COUT(報(bào)警鈴節(jié)點(diǎn)輸出,C IO 203 32點(diǎn) )。如果需要切除某個(gè)機(jī)組的軸振、軸溫高高限報(bào)警鈴輸出,只需在SHARE.TXALAM_CALC中找到相應(yīng)的 B I0＊,改為“0”即可。

以主風(fēng)機(jī)滑油總管油壓聯(lián)鎖為例,詳見(jiàn)圖1。從 FBM指定的通道讀取總管油壓開(kāi)關(guān)信號(hào),若為TRUE(1),則通過(guò) FBM通道發(fā)送信號(hào) (FV114B=15%,FV503=100%,FV502=0%),通知自保儀投主風(fēng)自保動(dòng)作,通知停電機(jī),使相應(yīng)繼電器閉和,電磁閥得電,停機(jī)指示燈亮,報(bào)警鈴響。

圖1 油壓聯(lián)鎖控制示意圖

如果生產(chǎn)需要切除,只需將相應(yīng)的信號(hào)輸入塊置手動(dòng)并賦一假值,或者將相應(yīng)的信號(hào)輸入塊的報(bào)警狀態(tài)置為“禁止報(bào)警”即可。詳見(jiàn)圖2。

圖2 主風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖原理圖

3 增壓機(jī)聯(lián)鎖原理

冬季主風(fēng)帶水嚴(yán)重,引壓線容易凝結(jié),主風(fēng)總管流量FT505突然會(huì)發(fā)生故障,所以引進(jìn)一段主風(fēng)流量 FT114參與增壓機(jī)發(fā)生聯(lián)鎖。詳見(jiàn)圖3。

圖3 增壓機(jī)聯(lián)鎖原理圖

只有主風(fēng)總管流量 FT505小于 10 000 m3/h,同時(shí)一段主風(fēng)流量 FT114＜5 000 m3/h時(shí),我們才認(rèn)為主風(fēng)流量真正過(guò)低,增壓機(jī)發(fā)生聯(lián)鎖停機(jī);另外,當(dāng)裝置投用主風(fēng)自保時(shí),增壓機(jī)發(fā)生聯(lián)鎖停機(jī)。

增壓機(jī)聯(lián)鎖方案的實(shí)現(xiàn)方法例程檢查的有關(guān)內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 增壓機(jī)聯(lián)鎖方案例程檢查內(nèi)容

它可以避免因一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)表頭 (FT505或 FT114)出現(xiàn)故障時(shí)所造成的不利影響?？梢苑奖銉x表車間對(duì)現(xiàn)場(chǎng)表FT505和 FT114進(jìn)行維護(hù)。如果生產(chǎn)需要切除,只需將相應(yīng)的信號(hào)輸入塊置手動(dòng)并賦一假定值,或者將相應(yīng)的信號(hào)輸入塊的報(bào)警狀態(tài)置為“禁止報(bào)警”即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

2010年 1月,按照總廠要求優(yōu)化催化三機(jī)組聯(lián)鎖控制程序后,運(yùn)行一年多,從沒(méi)發(fā)生過(guò)一次因儀表原因誤停機(jī)。我們對(duì)油壓、位移聯(lián)鎖進(jìn)行“三選二”方案優(yōu)化,更利于催化三機(jī)組長(zhǎng)周期、安全平穩(wěn)運(yùn)行。