大庆富气压缩机控制系统操作说明.doc

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1、TRICONEX系统操作说明用户名称 : 蓝星石油有限公司大庆分公司项目名称 : 重催富气压缩机控制系统 项 目 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84.1.1运行方式定义84.1.2调速程序简介84.1.3调速画面简介94.2启动过程104.2.1启动准备104.2.2停车（方式=0）104.2.3电磁阀带电（ iMODE=1

2、104.2.4允许启动（ iMODE=2）114.2.5暖机1114.2.6暖机2114.2.7加速升速114.2.8正常运行114.2.9正常停机124.2.10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206.3.1润滑油压力控制206.3.2工艺流程图216.3.3重油催化装置主要操作参数点226.3.4旁路开关状态一览表226.4历史数据记录236.4.1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，和装置安全联锁系统。

3、本系统选用美国TRICONEX 公司TRICON控制器V9.5版硬件，组态软件为Tristation 1131 v4.120。监控和人机界面软件选用Wonderware Intouch v.9.50版。控制程序和HMI画面由北京康吉森自动化设备技术有限公司编制。二、操作台及控制面板功能描述各部分：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

4、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，则气压机入口阀关闭，HV_1972放火炬阀打开。如果为旁路时，则它们不会参与联锁动作。在自动没有联锁发生时，则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4.1.1运行方式定义

5、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1 1000.0每分钟转数 500.0每分钟转数/M 方式4暖机2 4600.0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

6、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。4.1.2调速程序简介调速程序主要由以下几个部分组成1).开机顺序程序.完成模式的控制和选择.2)

7、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。 则实际设定值由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 则实际设定值由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

8、为2400每分钟转数/M，则实际设定值由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。ii、 汽轮机单机超速试验时，注意：只有在停机时，iMODE2. 按超速试验按钮，否则不可以超

9、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）。4.1.3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

10、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。如果选自动则速度控制按照程序设定的方式自动控制。如果选手动控制，则速度需要依靠升、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

11、速探头的信号选择后的速度，选择的原则，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4.2.1启动准备按机组厂家和工艺要求，作好一切准备。4.2.2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，电磁阀线圈被激励（带电），即气压机机组电磁阀C2225和C2226带电。进入下一个模式。4.2.3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

12、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，打开启动阀。待建立启动油和速

13、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。4.2.4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。调速气门打开，当调速器输出达到一定开度（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，

14、在此时建议采用自动模式升速。以便及时达到预定的暖机速度。当实际速度达到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。4.2.6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

15、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

16、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4.2.8正常运行当速度达到目标值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，达到目标值。速度转为反应岗位控制：在投用前确认DCS来目

17、标设定值，与速度测量值相差不能过大。点击投用外给按钮，选择反应岗位控制，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应岗位在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4.2.9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

18、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，则这个超速保护值起作用停机。当速度超过8300/rp

19、m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）AIR SURGE2喘振调节功能块（Valve_Sel06）AIR SURGE3 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

20、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，当在部分手动状态下，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部分为：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部分为：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部分为：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部分为：二段防喘振控制参数的实际坐标。气压机

21、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部分为：一段防喘振控制操作如下图。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部分为：一段防喘振控制操作如下图。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

22、喘振控制输出值选高值。图中7部分为：一段防喘振的各种工况喘振线的选择按钮。图中8部分为：二段防喘振的各种工况喘振线的选择按钮。画面如下图所示：六 操作画面说明6.1概述：在本项目中，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，部分有登录权限限制， 必须进入登录画面，进行登录，根据权限，输入

23、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，确保操作安全性。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，否则通讯故障。系统管理：在工程师站上，可以在用户登陆画面上，进入

24、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：1、 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；2、 时间显示此项显示当前的日期、时间；3、 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，如下图所示：4、 润滑油泵运行状态,当有润滑油泵处于运行状态时，

25、它会以绿色显示，反之以红色显示。5、 事件报警确认，当1处有事件报警时，如果确认次报警，则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；6、 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。如下图所示：7、 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，如果停止闪动则表示通讯故障。并且弹出通信故障窗口以进一步提示操作人员。8、 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

26、直接参与停机的报警。如果有相应报警存在，则该块变红，点击它弹出如下报警窗口。综合报警：紧急报警：9、 装置ESD报警：如果有装置ESD报警则该块变红，并弹出如下图，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则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。10、 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。11、 显示当前登陆的用户级别。12、 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：

27、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。画面上部分开关按钮等有一定的权限，必须是较高权限才能控制操作，访问者的最高权限是专家级，即9999级。6.3主要画面6.3.1润滑油压力控制点击“油泵图表，画面上将弹出一窗口，该窗口用来启动润滑油泵，如下图所示：6.3.2工艺流程图点击“工艺图画面上任何一个带有PID调节的阀位控制参数显示值，画面

28、上将弹出一窗口，该窗口用来调节相应的阀位，如下图所示：操作说明：（1） 给定值，点击此处可直接输入值的大小，按回车键确定；只有在自动状态时才有效。（2） 测量值（3） 输出值，点击此处可直接输入值的大小，按回车键确定；只有在手动状态时才有效。（4） 调节给定值大小按钮；（5） 手动、自动切换按钮；（6） 调节输出值大小按钮；（7） 比例度大小显示，点击此处可直接输入比例度的大小，按回车键确定；积分值大小显示，点击此处可直接输入积分值的大小，按回车键确定6.3.3重油催化装置主要操作参数点注：此数据是用来指示每个AI卡的哪个通道处理哪个数据的，以便于大家以后查找方便。6.3.4旁路开关状态一览表

29、此画面用来指示当前有那些处于旁路状态，以便仪表工及时查询。6.4历史数据记录6.4.1设置历史趋势点击1的位置，将弹出如下窗口，此窗口用来设置历史趋势的图表起始时间、图表长度、图表范围、显示模式以及加入各标记，如下图所示： （1） 设置图表的开始时间；（2） 设置图表的长度，单位可选择天、小时、分、秒；（3） 设置图表的范围，最大范围为：0-100%；（4） 显示模式，一般选择第一项；（5） 选择标记，即根据需要选择所要查看的参数，最多可定义8支笔的参数，点击每一支笔，将弹出如下窗口：为了方便查找所需要的参数，用户可使用过滤器以快速查找参数，用户也可自定义过滤器内容，点击（a）处即弹出一窗口用以设置过滤器内容，例如需要查找温度以aTI打头的标记名，可以设置如下图：1、 各支笔的位号、线条颜色显示，点击后历史趋势栏将显示该点在设置时间内的历史趋势曲线；2、 操作面板：此面板上面一行设置图表的起始和结束时间，此时间段最小可设为1S； 下面一行箭头按钮作用是移动图表的时间，可以根据需要设定：点击分钟按钮就可以输入需要的时间，另外上面有几个按钮也可直接点击设定时间。3、 图表起始时间所选历史趋势的开始时间。4、 图表结束时间所选历史趋势的结束时间。蓝星石化重催装置ESD及富气压缩机控制系统操作说明 项目号：TR-6034 26 -