王培佩 董章峰（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830019）

ITCC系統(tǒng)在雙電磁閥閥門控制回路中的實(shí)際應(yīng)用與改造

王培佩 董章峰（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830019）

兗礦新疆煤化工有限公司60萬噸醇氨聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目中四大壓縮機(jī)組ITCC控制系統(tǒng)采用的是TRICONEX TMR控制系統(tǒng)，通過技術(shù)改造在雙電磁閥閥門的控制回路中實(shí)現(xiàn)了從現(xiàn)場到控制室的冗余控制。

ITCC控制系統(tǒng)；雙電磁閥控制回路；TRICONEX TMR；技改

在兗礦新疆煤化工60萬噸醇氨聯(lián)產(chǎn)裝置中，壓縮機(jī)組作為大型的化工轉(zhuǎn)動設(shè)備得到了大量的應(yīng)用。作為核心設(shè)備的四大壓縮機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行是整套裝置高效安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。整個裝置的安全性、可靠性和可利用性，不僅僅取決于壓縮機(jī)本身的性能，而且還取決于其控制系統(tǒng)的性能。選擇適當(dāng)?shù)膲嚎s機(jī)控制系統(tǒng)，對于提高機(jī)組的整體性能以至提高整個生產(chǎn)裝置的性能是非常關(guān)鍵的。

1　TRICONEX TMR控制系統(tǒng)簡介

ITCC壓縮機(jī)控制系統(tǒng)是應(yīng)用于較大規(guī)模工程中壓縮機(jī)組的控制系統(tǒng)。它具有高可靠性，功能強(qiáng)大，組態(tài)靈活，容易操作等優(yōu)點(diǎn)，是集機(jī)組的透平調(diào)速控制、防喘振控制、性能控制、負(fù)荷分配控制、抽氣控制、自保聯(lián)鎖邏輯控制為一體的綜合控制系統(tǒng)。

TRICONEX控制系統(tǒng)硬件由美國TRICONEX公司生產(chǎn)，它具有三重冗余結(jié)構(gòu)（TMR）和冗錯能力。此系統(tǒng)由三個完全相同的系統(tǒng)支路組成（電源卡件除外，該卡件為雙重冗余）。每個系統(tǒng)支路獨(dú)立地執(zhí)行控制程序，并與其它兩個支路并行工作。

2　雙電磁閥工作原理及應(yīng)用

圖1　雙電磁閥工作原理

當(dāng)聯(lián)鎖信號為“1’’（即電磁閥上電）時，電磁閥A，B的1～2導(dǎo)通，電磁閥B處于工作狀態(tài)，而電磁閥A因?yàn)殡姶砰yB的1～3之間不通，處于備用狀態(tài)。儀表空氣直接經(jīng)過電磁閥B進(jìn)入到氣控閥，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。當(dāng)電磁閥B故障時，其2～～～3連通，而此時電磁閥A的1～～～2是連通的，故儀表空氣仍能通過電磁閥A，經(jīng)過電磁閥B進(jìn)入氣控閥控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。使A，B電磁閥成為真正意義上的冗余配置。當(dāng)A，B電磁閥任意一個故障時，都不會引起控制閥狀態(tài)的改變。

當(dāng)聯(lián)鎖信號為“0”（即電磁閥A，B斷電）時，電磁閥A、B之2～3導(dǎo)通。氣控閥信號氣通過2～3排到大氣中。

3　分析ITCC系統(tǒng)在雙電磁閥控制回路中的應(yīng)用及存在問題

之前的控制方式為單通道控制單繼電器然后控制雙電磁閥從而控制閥門動作，這種方式使現(xiàn)場閥門達(dá)到了事故狀態(tài)下的冗余狀態(tài)，但是控制室內(nèi)部還是單一回路，一旦控制室內(nèi)部出現(xiàn)故障，就有可能造成雙電磁閥同時失電，仍然無法做到真正意義上的冗余。

以氨壓機(jī)省功器液相出口閥為例。在系統(tǒng)正常運(yùn)行中，當(dāng)控制該閥門的卡件通道突然出現(xiàn)故障時，該通道控制的繼電器失電從而使現(xiàn)場該閥門的兩個電磁閥同時失電，閥門自動關(guān)閉，液氨無法向后系統(tǒng)輸送，最終可能導(dǎo)致整個尿素系統(tǒng)減負(fù)荷運(yùn)行甚至停產(chǎn)，給公司造成巨大的損失。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因就是因?yàn)榭刂剖覂?nèi)部是單一繼電器控制的單一回路，雙電磁閥只能在控制室內(nèi)部正常的情況下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的冗余狀態(tài)。

4　對雙電磁閥控制回路的改造

根據(jù)上述問題，對所有雙電磁閥控制的重要閥門進(jìn)行控制回路的改造。在控制室備用通道上取點(diǎn)增加一路繼電器和現(xiàn)場設(shè)備雙電磁閥直接連接，這樣整條回路都達(dá)到了冗余狀態(tài)，為系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行提供更大保證。具體改造方法為：

4.1在ITCC機(jī)柜中對應(yīng)的DO卡件上除原選用通道的基礎(chǔ)上增加響應(yīng)的備用通道；

4.2在ITCC機(jī)柜中除原使用繼電器底座和繼電器的基礎(chǔ)上，再新增加一個繼電器底座和繼電器；

4.3將DO卡件上新增加選取的備用通道“L+、L～”端分別與繼電器底板上新增繼電器常開觸電對應(yīng)相接線連接；

4.4各部件接線并安裝完成后，將電纜放入?yún)R線槽，扣上匯線槽蓋，整理機(jī)柜，達(dá)到柜內(nèi)整潔、無電纜交叉、電纜不受應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)；

4.5檢查接線并緊固、測量電纜屏蔽、接地合格后進(jìn)行單通道逐一上電。

經(jīng)過上述改造，使得控制室內(nèi)部控制回路能夠與現(xiàn)場保持一致，現(xiàn)場設(shè)備和控制室通道均達(dá)到冗余狀態(tài)；事故狀態(tài)下至少有一路電源處于閉合可用狀態(tài)；檢修或發(fā)生故障可以進(jìn)行切換，排查處理現(xiàn)場閥門氣路及電磁閥；改造完成后不影響工藝投自動或手動操作；有效的保證了現(xiàn)場閥門動作的穩(wěn)定性和工藝判斷的準(zhǔn)確性。

5　結(jié)語

筆者介紹了60萬噸醇氨聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目ITCC系統(tǒng)在開車與生產(chǎn)過程中遇到的大量問題中的一小部分，通過通過公司技術(shù)人員的共同努力和緊密配合，克服并解決了大量的技術(shù)和設(shè)計(jì)難題，使得裝置達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)需求，為壓縮機(jī)組和ITCC控制系統(tǒng)問題的解決提供了參考資料。

［1］任喜金，蔣瑞，魏烈元.石油化工自控設(shè)計(jì)中冗余容錯技術(shù)實(shí)踐［J］.化工自動化及儀表，2014，41（283）：434～436.

［2］邱晉剛.ITCC系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)總結(jié)［J］.中氮肥，2009 （1）：47～51.