綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)及其防喘振控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)及其防喘振控制方法，綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)包括集防喘調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖自保、調(diào)速控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)功能于一體的TMR控制裝置，所述TMR控制裝置為三重模件冗余容錯(cuò)控制裝置，所述TMR控制裝置分別與透平壓縮機(jī)組和驅(qū)動(dòng)所述透平壓縮機(jī)組的汽輪機(jī)連接，還包括分別與所述TMR控制裝置連接的操作臺(tái)、工程師站、SOE站和操作員站。本發(fā)明提供的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：低成本、低工程費(fèi)用、低安裝費(fèi)用、安裝空間減小、現(xiàn)場(chǎng)儀表費(fèi)用降低；沒有各種單功能控制器之間通訊的時(shí)間延遲；沒有各種單功能控制器之間繁瑣的連接；系統(tǒng)連續(xù)安全、穩(wěn)定工作的時(shí)間長(zhǎng)。
【專利說明】綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)及其防喘振控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，具體涉及一種綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)及其防喘振控制方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的壓縮機(jī)組多為傳統(tǒng)的分散型控制模式，即采用單回路儀表實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)防喘 振控制和負(fù)荷控制；汽輪機(jī)調(diào)速及超速保護(hù)一般會(huì)采用單獨(dú)的盤裝控制器；機(jī)組的聯(lián)鎖保 護(hù)則一般采用小型PLC或機(jī)械式繼電器搭接，機(jī)組的其他一般控制回路(如油壓、液位等)則 在DCS中實(shí)現(xiàn)，機(jī)組的日常監(jiān)控和操作由DCS執(zhí)行。這樣，一套（臺(tái))機(jī)組所需要的控制將在 多個(gè)儀表單元系統(tǒng)或控制器內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這些系統(tǒng)之間的信息傳遞一般采用的是硬線連接或速 度較慢的MODBUS通訊協(xié)議完成。
[0003] 該種控制系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：維護(hù)成本高、綜合工程費(fèi)用高、綜合安裝費(fèi)用高、現(xiàn) 場(chǎng)儀表費(fèi)用高；占用安裝空間大；各種單功能控制器之間通訊的時(shí)間延遲；各種單功能控 制器之間連接繁瑣；系統(tǒng)連續(xù)安全、穩(wěn)定工作的時(shí)間短、故障高、停機(jī)次數(shù)多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)較復(fù)雜、安全性能差的 問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種綜合壓縮機(jī)組控制 系統(tǒng)，包括集防喘調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖自保、調(diào)速控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)功能于一體的TMR控制裝置，所述 TMR控制裝置為三重模件冗余容錯(cuò)控制裝置，所述TMR控制裝置分別與透平壓縮機(jī)組和驅(qū) 動(dòng)所述透平壓縮機(jī)組的汽輪機(jī)連接，還包括分別與所述TMR控制裝置連接的為其控制提供 本地操作方式的操作臺(tái)、用于編程及診斷故障的工程師站、用于記錄事件順序的S0E站和 操作員站。
[0006] 在上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)中，所述TMR控制裝置和操作臺(tái)之間硬接線，所述 TMR控制裝置通過冗余MODBUS方式通訊到第三方DCS。
[0007] 在上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)中，所述TMR控制裝置與透平機(jī)壓縮機(jī)組信號(hào)通過 硬接線連接。
[0008] 在上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)中，所述TMR控制裝置與工程師站、S0E站和操作員 站是通過網(wǎng)線或光纜連接通訊的。
[0009] 在上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)中，所述透平壓縮機(jī)組包括冷激氣壓縮機(jī)組、合成 氣壓縮機(jī)組、氨冷凍壓縮機(jī)組和空分壓縮機(jī)組。
[0010] 在上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)中，所述TMR控制裝置包括電源模塊、主處理器、1/ 〇模塊、通訊模塊、端子板、機(jī)架、ELC0電纜。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種上述綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的防喘振控制方法，包括以下步 驟：
[0013]
[0012] A10、根據(jù)測(cè)得的透平壓縮機(jī)組的相應(yīng)參數(shù)并利用以下公式進(jìn)行計(jì)算不同時(shí)刻點(diǎn) 的 Pd/Ps 和 ％h/Ps :

【權(quán)利要求】
1. 綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，包括集防喘調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖自保、調(diào)速控制和負(fù)荷 調(diào)節(jié)功能于一體的TMR控制裝置，所述TMR控制裝置為三重模件冗余容錯(cuò)控制裝置，所述 TMR控制裝置分別與透平壓縮機(jī)組和驅(qū)動(dòng)所述透平壓縮機(jī)組的汽輪機(jī)連接，還包括分別與 所述TMR控制裝置連接的為其控制提供本地操作方式的操作臺(tái)、用于編程及診斷故障的工 程師站、用于記錄事件順序的SOE站和操作員站。
2. 如權(quán)利要求1所述的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述TMR控制裝置和操作 臺(tái)之間硬接線，所述TMR控制裝置通過冗余MODBUS方式通訊到第三方DCS。
3. 如權(quán)利要求1所述的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述TMR控制裝置與透平 機(jī)壓縮機(jī)組信號(hào)通過硬接線連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述TMR控制裝置與工程 師站、S0E站和操作員站是通過網(wǎng)線或光纜連接通訊的。
5. 如權(quán)利要求1所述的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述透平壓縮機(jī)組包括 冷激氣壓縮機(jī)組、合成氣壓縮機(jī)組、氨冷凍壓縮機(jī)組和空分壓縮機(jī)組。
6. 如權(quán)利要求1所述的綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述TMR控制裝置包括電 源模塊、主處理器、I/O模塊、通訊模塊、端子板、機(jī)架、ELC0電纜。
7. 綜合壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的防喘振控制方法，其特征在于，包括以下步驟： A10、根據(jù)測(cè)得的透平壓縮機(jī)組的相應(yīng)參數(shù)并利用以下公式進(jìn)行計(jì)算不同時(shí)刻點(diǎn)的Pd/ Ps 和 ％h/Ps :
其中，Ts為入口溫度,Mw為介質(zhì)分子量,k為絕熱系數(shù),np為壓縮效率,為中間系數(shù)， Z為壓縮系數(shù)，C為音速轉(zhuǎn)換系數(shù)，％h為孔板壓差比，Ps為入口壓力，Pd為出口壓力，F(xiàn)low 為入口流量，Max Flow為最大入口流量； A20、選取3-5個(gè)時(shí)刻點(diǎn)，以Pd/Ps為縱坐標(biāo)，％h/Ps為橫坐標(biāo)，繪制喘振曲線； A30、根據(jù)所述喘振曲線劃定安全邊界，當(dāng)透平壓縮機(jī)組工作過程中的工作點(diǎn)進(jìn)入所述 安全邊界接近喘振曲線時(shí)，打開回流閥泄壓防止喘振的發(fā)生。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK104061144SQ201310091793
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】唐蓉 申請(qǐng)人:北京康吉森自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司