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《压缩机PLC控制系统升级改造的建议》

成果类型:: 著作权

发布时间: 2022-10-31 11:41:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 用户920754 | 2022-10-31 11:41:28

油气加工技术服务中心董建川攻关团队通过对天然气净化厂六联合压缩机的控制系统硬件升级、人机界面的升级、供电系统升级、优化机组控制信息。首先解决卡件维护无法采购的问题,实现了 CPU 模块、输入/输出模块、Modbus 通讯模块等软、硬件的升级,能使净化厂风机控制器及卡件得到长期维护维修的保障。其次供电改造实现全自动、无人值守的功能,确保供电系统安全稳定运行。最后实现与DCS系统时钟同步,对分析和查找非计划停机原因意义重大。 同时降低了生产装置区域噪声。经过升级和调试后防喘振阀门关闭,所在装置区域噪声由 91dB 降到 84dB(背景噪音),降低了区域环境噪声。

油气加工技术服务中心董建川攻关团队多次改进,试验,通过风机防喘振曲线重新标定,实现了机组在最佳工况下运行,机组防喘振阀达到全关状态,以 161-K-301A 为例,透平耗汽量由 21.7 吨/小时降低到 19.2 吨/小时,节约中压蒸汽 2.5 吨/小时,按每年机组运行 8000 小时计,每年将节能440万元(2.5吨/小时 x 8000小时/年 x 220元/吨 = 440万元/年)。压缩机PLC系统升级改造完成后,系统软硬件可及时更新,解决备品备件无法采购问题,同时针对风机非计划停机时,可及时查找故障原因,总结经验,为后期装置平稳运行打下基础。 同时降低了生产装置区域噪声。经过升级和调试后防喘振阀门关闭,所在装置区域噪声由 91dB 降到 84dB(背景噪音),降低了区域环境噪声。

本项目的研讨可用于各种大型化工厂或者存在压缩机的单位,可实现 CPU 模块、输入/输出模块、Modbus 通讯模块等软、硬件的升级,能使压缩风机控制器及卡件得到长期维护维修的保障。其次供电改造实现全自动、无人值守的功能,确保供电系统安全稳定运行。最后实现与DCS系统时钟同步,对分析和查找非计划停机原因意义重大。

董建川,仪表技师,参与本项目技术研讨工作,并全程参与项目实施。高萍,政工师,参与本项目文字记录、总结工作。靳大泉,工程师,参与本项目测试工作。李晓斌,仪表技师,参与本项目研讨以及测试工作。毕丽华,仪表高级技师,参与本项目研讨以及测试工作。陈足林,工程师,参与本项目测试工作。

1:直接经济效益

通过风机防喘振曲线重新标定,实现了机组在最佳工况下运行,机组防喘振阀达到全关状态,以 161-K-301A 为例,透平耗汽量由 21.7 吨/小时降低到 19.2 吨/小时,节约中压蒸汽 2.5 吨/小时,按每年机组运行 8000 小时计,每年将节能440万元(2.5吨/小时 x 8000小时/年 x 220元/吨 = 440万元/年)。

2:间接经济效益

:压缩机PLC系统升级改造完成后,系统软硬件可及时更新,解决备品备件无法采购问题,同时针对风机非计划停机时,可及时查找故障原因,总结经验,为后期装置平稳运行打下基础。

:降低了生产装置区域噪声。经过升级和调试后防喘振阀门关闭,所在装置区域噪声由 91dB 降到 84dB(背景噪音),降低了区域环境噪声。

1:控制系统硬件升级

对现有PLC的控制器及IO模块进行升级。PLC控制器升级为当前最新的CompactLogix5000系列,解决卡件维护无法采购的问题。实现了 CPU 模块、输入/输出模块、Modbus 通讯模块等软、硬件的升级,能使净化厂风机控制器及卡件得到长期维护维修的保障。

2、人机界面升级

人机操作界面操作更加便捷。原触摸屏PanelView 600,升级为PanelView Plus 700带键盘式触摸屏,解决卡件维护无法采购的问题,使操作方式更加便捷,减少操作失误。

3、供电系统改造

控制器单电源供电改造为双冗余电源供电。CMU-B双电源切换控制器是采用微处理器为核心的新一代智能控制器,实时监测主电源与备用电源两路电压,对出现异常情况的失电、过压、欠压、缺相等做出准确判断,并通过手动/自动切换ATS开关的动作,实现全自动、无人值守的功能,确保供电系统安全稳定运行。

4、优化机组控制信息

新增了 9 项机组控制信息,包括压缩机公共跳车、喘振跳车、测量失败跳车、票选压力跳车、公共报警、喘振报警、票选压力报警、允许启动、加载/卸载状态等信息,方便了机组操作控制,缩短了故障排查和诊断时间。使操作方式更加便捷,减少操作失误。

5、实现与DCS系统时钟同步

DCS系统通过Modbus传输写入时钟数据到PLC,完成了风机PLC控制器与DCS时钟同步,为系统间报警信息的时间同步提供保障,对分析和查找非计划停机原因意义重大。