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摘 要： 济钢燃电压缩机运行期间因振动、位移假信号导致机组数次停机，通过对现有DCS及振动位移检测系统分析，完善煤气压缩机TSI系统，提高机组的安全稳定性。
关键词： 压缩机；振动；位移；监测系统
中图分类号：TH457 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1220062－01
0 引言
济钢燃电由一台燃气轮发电机组，匹配一台煤气压缩机、一台余热锅炉组成一套联合循环发电机组。煤气压缩机采用离心式，为燃机提供燃烧煤气，因此煤气压缩机的稳定运行直接影响到整个系统的稳定运行。目前，由于假信号等原因，机组误跳机多次，影响正常生产。
1 方案论证
为了监视压缩机转子振动、位移，在压缩机中安装有四个振动探头和轴位移探头，探头均按照涡流原理工作。压缩机控制系统采用ABB公司的Freelance2000，一台压缩机配一套冗余配置的ac800f，上位机通讯采用以太网，实时数据总线为profibus dp，I/O模块采用s800模块，在控制室和现场之间信号传输均采用安全栅进行隔离。
本套安全监视装置即B.N 3500系统用于连续监视煤压机本体各参数，测点具有独立的监测电路和报警设置点。每个测量模块均有模拟量输出功能。各参数测量均采用8mm涡流传感器。3500/42位移、速度、加速度监测模块是一个四通道监测器，它可接受来自位移、速度、加速度传感器的信号，应用这些信号可进行报警。可应用3500框架组态软件编程，完成径向振动、轴向位移、加速度和速度测量功能。由该模块向DCS提供4-20mA模拟量信号，DCS对该信号进行判断发出停机指令。国内同种类型大型机组多采用现场一次检测元件，经过简单的变送装置传输4-20MA信号到DCS进行判断，连锁停机。而我厂煤压机采用的是美国本特利公司生产的3500振动监测系统。该系统高度模块化的设计包括：3500/05仪表框架、两个3500/15电源、3500/20框架接口模块或两个3500/25键相器模块、3500框架组态软件一个或多个3500/XX监测器模块、一个或多个3500/32继电器模块或3500/34三重冗余继电器模块、一个或多个3500/92通讯网关模块、9500/93、3500/94或3500/95显示装置或运行于兼容PC机上的3500操作者显示软件、内部或外部本质安全栅，或用于危险地区安装的电绝缘装置。
3500/42模块监测器通道成对编程，可以同时完成最多以上两个功能。通道1和2可以完成一个功能，而通道3和4完成另一个功能。每个通道根据组态通常将它的输入信号处理为各种不同的参数，称为“静态值”。报警设定点可针对每个激活的静态值进行组态，危险设定值可针对任意两个激活的静态值进行组态。输入信号：接受1到4个位移、速度或加速度传感器信号。输入阻抗标准I/O：10千欧。
3500/42模块提供给DCS用来作连锁信号的4-20mA信号，由于系统之间阻抗不匹配，加上线路干扰，以及3500系统3500/42模块4-20mA信号输出部分质量问题经常出现信号波动，造成煤压机误停机事故影响了正常生产造成了重大的经济损失，因此将原来DCS模拟量连锁信号进行修改，改为抗干扰能力强的开关量信号并通过3个模块实现三取二进一步保证了系统连锁停机的准确性和可抗性。
2 控制程序的编制及测试
针对3500系统和工艺控制要求，利用本特利公司提供的软件资源搭建模拟的控制系统，对所编制的程序模块逐一调试、仿真运行。根据DCS及3500的技术资料，充分模拟现场的通讯条件进行数据信息交换测试。并在上位机之间通过以太网与相关系统相连，完成系统间通讯调试。依据工艺要求编制系统的控制程序。程序主要包含：系统联锁控制、系统状态监测、系统工作状态选择、系统故障分析及综合、系统通讯等。系统组态编程环境是西文WINXP，编程软件为freelance CBF和3500 Rack Configuration Software，编程语言采用梯形图与FBD相结合的方式。
系统测试主要是对DCS程序和3500信号的功能测试。测试项目有：DCS与3500信号通讯的测试；各种操作状态切换测试、抗干扰能力测试等。
3 综合调试
对设备制造中存在的问题加以整改，检查系统线路，测试系统绝缘情况。在外部条件具备后，将编好的程序下装到DCS和3500系统，检查各输入/输出点的状态，并进行单机调试。在DCS和3500系统各I/O点测试完成后，便进入DCS和3500系统的综合调试阶段。DCS和3500系统的综合调试是检验系统逻辑程序是否符合实际的工艺要求，系统运行是否稳定。在系统自然状态下，正常操作，跟踪DCS和3500系统信号处理是否符合逻辑，并检验输出结果的正确性。系统的综合调试主要是完成DCS和3500系统的通讯和上位机同DCS之间的通讯，最终完成整个系统的优化调试。
将3500/42模块提供给DCS用来作连锁信号的4-20ma信号改为仅从上位机显示、报警，但不连锁停机。由3500/42模块对从现场传感器信号进行判断，通过不同的3个3500/32继电器输出模块发出相同的开关量连锁停机信号停机A、B、C输出到DCS。
在煤压机DCS侧，将原有对于振动位移与停机信号的连锁解除，在三个不同的开关量输入模块1、2、3上分别配置，每个模块分别配置振动停机ABC和位移停机ABC并通过程序分别对振动停机信号ABC和位移停机信号ABC进行3取2逻辑判断连锁停机。在对信号进行改造的同时，将原有DCS程序进行修改，对三个来自3500/32模块的开关量信号进行三取二处理，保留原来DCS信号停车状态，在原有基础上增加3500信号连锁状态，两状态自由切换。
4 结论
通过实施3500监测系统实现了以下功能：
1）增加6根信号线即可满足3500系统与DCS之间的联系。
2）将振动位移合计16个信号线路出故障的概率，降低为1个停机信号，同时在3500系统和DCS系统分别进行3取2处理。将信号和模块出故障导致停机的概率降至最低点。
3）将原有振动/位移信号保留，仅做显示参考，必要时可切换回原DCS设计。
5 结束语
通过对监测系统的优化与完善，减少了机组由于信号故障而导致的误动作跳机的概率，提高了机组的有效利用率。
关键词： 压缩机；振动；位移；监测系统
中图分类号：TH457 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1220062－01
0 引言
济钢燃电由一台燃气轮发电机组，匹配一台煤气压缩机、一台余热锅炉组成一套联合循环发电机组。煤气压缩机采用离心式，为燃机提供燃烧煤气，因此煤气压缩机的稳定运行直接影响到整个系统的稳定运行。目前，由于假信号等原因，机组误跳机多次，影响正常生产。
1 方案论证
为了监视压缩机转子振动、位移，在压缩机中安装有四个振动探头和轴位移探头，探头均按照涡流原理工作。压缩机控制系统采用ABB公司的Freelance2000，一台压缩机配一套冗余配置的ac800f，上位机通讯采用以太网，实时数据总线为profibus dp，I/O模块采用s800模块，在控制室和现场之间信号传输均采用安全栅进行隔离。
本套安全监视装置即B.N 3500系统用于连续监视煤压机本体各参数，测点具有独立的监测电路和报警设置点。每个测量模块均有模拟量输出功能。各参数测量均采用8mm涡流传感器。3500/42位移、速度、加速度监测模块是一个四通道监测器，它可接受来自位移、速度、加速度传感器的信号，应用这些信号可进行报警。可应用3500框架组态软件编程，完成径向振动、轴向位移、加速度和速度测量功能。由该模块向DCS提供4-20mA模拟量信号，DCS对该信号进行判断发出停机指令。国内同种类型大型机组多采用现场一次检测元件，经过简单的变送装置传输4-20MA信号到DCS进行判断，连锁停机。而我厂煤压机采用的是美国本特利公司生产的3500振动监测系统。该系统高度模块化的设计包括：3500/05仪表框架、两个3500/15电源、3500/20框架接口模块或两个3500/25键相器模块、3500框架组态软件一个或多个3500/XX监测器模块、一个或多个3500/32继电器模块或3500/34三重冗余继电器模块、一个或多个3500/92通讯网关模块、9500/93、3500/94或3500/95显示装置或运行于兼容PC机上的3500操作者显示软件、内部或外部本质安全栅，或用于危险地区安装的电绝缘装置。
3500/42模块监测器通道成对编程，可以同时完成最多以上两个功能。通道1和2可以完成一个功能，而通道3和4完成另一个功能。每个通道根据组态通常将它的输入信号处理为各种不同的参数，称为“静态值”。报警设定点可针对每个激活的静态值进行组态，危险设定值可针对任意两个激活的静态值进行组态。输入信号：接受1到4个位移、速度或加速度传感器信号。输入阻抗标准I/O：10千欧。
3500/42模块提供给DCS用来作连锁信号的4-20mA信号，由于系统之间阻抗不匹配，加上线路干扰，以及3500系统3500/42模块4-20mA信号输出部分质量问题经常出现信号波动，造成煤压机误停机事故影响了正常生产造成了重大的经济损失，因此将原来DCS模拟量连锁信号进行修改，改为抗干扰能力强的开关量信号并通过3个模块实现三取二进一步保证了系统连锁停机的准确性和可抗性。
2 控制程序的编制及测试
针对3500系统和工艺控制要求，利用本特利公司提供的软件资源搭建模拟的控制系统，对所编制的程序模块逐一调试、仿真运行。根据DCS及3500的技术资料，充分模拟现场的通讯条件进行数据信息交换测试。并在上位机之间通过以太网与相关系统相连，完成系统间通讯调试。依据工艺要求编制系统的控制程序。程序主要包含：系统联锁控制、系统状态监测、系统工作状态选择、系统故障分析及综合、系统通讯等。系统组态编程环境是西文WINXP，编程软件为freelance CBF和3500 Rack Configuration Software，编程语言采用梯形图与FBD相结合的方式。
系统测试主要是对DCS程序和3500信号的功能测试。测试项目有：DCS与3500信号通讯的测试；各种操作状态切换测试、抗干扰能力测试等。
3 综合调试
对设备制造中存在的问题加以整改，检查系统线路，测试系统绝缘情况。在外部条件具备后，将编好的程序下装到DCS和3500系统，检查各输入/输出点的状态，并进行单机调试。在DCS和3500系统各I/O点测试完成后，便进入DCS和3500系统的综合调试阶段。DCS和3500系统的综合调试是检验系统逻辑程序是否符合实际的工艺要求，系统运行是否稳定。在系统自然状态下，正常操作，跟踪DCS和3500系统信号处理是否符合逻辑，并检验输出结果的正确性。系统的综合调试主要是完成DCS和3500系统的通讯和上位机同DCS之间的通讯，最终完成整个系统的优化调试。
将3500/42模块提供给DCS用来作连锁信号的4-20ma信号改为仅从上位机显示、报警，但不连锁停机。由3500/42模块对从现场传感器信号进行判断，通过不同的3个3500/32继电器输出模块发出相同的开关量连锁停机信号停机A、B、C输出到DCS。
在煤压机DCS侧，将原有对于振动位移与停机信号的连锁解除，在三个不同的开关量输入模块1、2、3上分别配置，每个模块分别配置振动停机ABC和位移停机ABC并通过程序分别对振动停机信号ABC和位移停机信号ABC进行3取2逻辑判断连锁停机。在对信号进行改造的同时，将原有DCS程序进行修改，对三个来自3500/32模块的开关量信号进行三取二处理，保留原来DCS信号停车状态，在原有基础上增加3500信号连锁状态，两状态自由切换。
4 结论
通过实施3500监测系统实现了以下功能：
1）增加6根信号线即可满足3500系统与DCS之间的联系。
2）将振动位移合计16个信号线路出故障的概率，降低为1个停机信号，同时在3500系统和DCS系统分别进行3取2处理。将信号和模块出故障导致停机的概率降至最低点。
3）将原有振动/位移信号保留，仅做显示参考，必要时可切换回原DCS设计。
5 结束语
通过对监测系统的优化与完善，减少了机组由于信号故障而导致的误动作跳机的概率，提高了机组的有效利用率。