综合压缩机组控制系统及其防喘振控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种综合压缩机组控制系统及其防喘振控制方法，综合压缩机组控制系统包括集防喘调节、联锁自保、调速控制和负荷调节功能于一体的TMR控制装置，所述TMR控制装置为三重模件冗余容错控制装置，所述TMR控制装置分别与透平压缩机组和驱动所述透平压缩机组的汽轮机连接，还包括分别与所述TMR控制装置连接的操作台、工程师站、SOE站和操作员站。本发明提供的综合压缩机组控制系统的优点：低成本、低工程费用、低安装费用、安装空间减小、现场仪表费用降低；没有各种单功能控制器之间通讯的时间延迟；没有各种单功能控制器之间繁琐的连接；系统连续安全、稳定工作的时间长。
【专利说明】综合压缩机组控制系统及其防喘振控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制系统，具体涉及一种综合压缩机组控制系统及其防喘振控制方 法。
【背景技术】
[0002] 现有的压缩机组多为传统的分散型控制模式，即采用单回路仪表实现压缩机防喘 振控制和负荷控制；汽轮机调速及超速保护一般会采用单独的盘装控制器；机组的联锁保 护则一般采用小型PLC或机械式继电器搭接，机组的其他一般控制回路(如油压、液位等)则 在DCS中实现，机组的日常监控和操作由DCS执行。这样，一套（台)机组所需要的控制将在 多个仪表单元系统或控制器内实现，这些系统之间的信息传递一般采用的是硬线连接或速 度较慢的MODBUS通讯协议完成。
[0003] 该种控制系统存在以下缺点：维护成本高、综合工程费用高、综合安装费用高、现 场仪表费用高；占用安装空间大；各种单功能控制器之间通讯的时间延迟；各种单功能控 制器之间连接繁琐；系统连续安全、稳定工作的时间短、故障高、停机次数多。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是解决现有压缩机组控制系统较复杂、安全性能差的 问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种综合压缩机组控制 系统，包括集防喘调节、联锁自保、调速控制和负荷调节功能于一体的TMR控制装置，所述 TMR控制装置为三重模件冗余容错控制装置，所述TMR控制装置分别与透平压缩机组和驱 动所述透平压缩机组的汽轮机连接，还包括分别与所述TMR控制装置连接的为其控制提供 本地操作方式的操作台、用于编程及诊断故障的工程师站、用于记录事件顺序的S0E站和 操作员站。
[0006] 在上述综合压缩机组控制系统中，所述TMR控制装置和操作台之间硬接线，所述 TMR控制装置通过冗余MODBUS方式通讯到第三方DCS。
[0007] 在上述综合压缩机组控制系统中，所述TMR控制装置与透平机压缩机组信号通过 硬接线连接。
[0008] 在上述综合压缩机组控制系统中，所述TMR控制装置与工程师站、S0E站和操作员 站是通过网线或光缆连接通讯的。
[0009] 在上述综合压缩机组控制系统中，所述透平压缩机组包括冷激气压缩机组、合成 气压缩机组、氨冷冻压缩机组和空分压缩机组。
[0010] 在上述综合压缩机组控制系统中，所述TMR控制装置包括电源模块、主处理器、1/ 〇模块、通讯模块、端子板、机架、ELC0电缆。
[0011] 本发明还提供了一种上述综合压缩机组控制系统的防喘振控制方法，包括以下步 骤：
[0013]
[0012] A10、根据测得的透平压缩机组的相应参数并利用以下公式进行计算不同时刻点 的 Pd/Ps 和 ％h/Ps :
【权利要求】
1. 综合压缩机组控制系统，其特征在于，包括集防喘调节、联锁自保、调速控制和负荷 调节功能于一体的TMR控制装置，所述TMR控制装置为三重模件冗余容错控制装置，所述 TMR控制装置分别与透平压缩机组和驱动所述透平压缩机组的汽轮机连接，还包括分别与 所述TMR控制装置连接的为其控制提供本地操作方式的操作台、用于编程及诊断故障的工 程师站、用于记录事件顺序的SOE站和操作员站。
2. 如权利要求1所述的综合压缩机组控制系统，其特征在于，所述TMR控制装置和操作 台之间硬接线，所述TMR控制装置通过冗余MODBUS方式通讯到第三方DCS。
3. 如权利要求1所述的综合压缩机组控制系统，其特征在于，所述TMR控制装置与透平 机压缩机组信号通过硬接线连接。
4. 如权利要求1所述的综合压缩机组控制系统，其特征在于，所述TMR控制装置与工程 师站、S0E站和操作员站是通过网线或光缆连接通讯的。
5. 如权利要求1所述的综合压缩机组控制系统，其特征在于，所述透平压缩机组包括 冷激气压缩机组、合成气压缩机组、氨冷冻压缩机组和空分压缩机组。
6. 如权利要求1所述的综合压缩机组控制系统，其特征在于，所述TMR控制装置包括电 源模块、主处理器、I/O模块、通讯模块、端子板、机架、ELC0电缆。
7. 综合压缩机组控制系统的防喘振控制方法，其特征在于，包括以下步骤： A10、根据测得的透平压缩机组的相应参数并利用以下公式进行计算不同时刻点的Pd/ Ps 和 ％h/Ps :
其中，Ts为入口温度,Mw为介质分子量,k为绝热系数,np为压缩效率,为中间系数， Z为压缩系数，C为音速转换系数，％h为孔板压差比，Ps为入口压力，Pd为出口压力，Flow 为入口流量，Max Flow为最大入口流量； A20、选取3-5个时刻点，以Pd/Ps为纵坐标，％h/Ps为横坐标，绘制喘振曲线； A30、根据所述喘振曲线划定安全边界，当透平压缩机组工作过程中的工作点进入所述 安全边界接近喘振曲线时，打开回流阀泄压防止喘振的发生。
【文档编号】F04B49/06GK104061144SQ201310091793
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】唐蓉 申请人:北京康吉森自动化设备技术有限责任公司