复杂控制在三重化机组综合控制系统中成功应用0锥形喷嘴
复杂控制在三重化机组综合控制系统中成功应用
复杂控制在三重化机组综合控制系统中成功应用 2011年12月09日 来源: 摘要:
三重化冗余机组综合控制系统,就是所有重要电路都实现三重化或物理三重化并且具备冗余功能,安全等级必须具备TUV 6级或SIL-3级认证。它克服了以往分散控制系统的缺点,把机组的各个控制部分,包括:机组联锁ESD、SOE事件顺序记录、机组控制PID(例如:防喘振控制、调速控制等)及常规指示记录功能,故障诊断功能等完美地结合在一起,集成为一套机组综合控制系统。由于它的组态及编程功能强大,才使得复杂控制在三重化冗余综合控制系统中得到成功应用,并在石油、化工、冶金等大型机组综合控制中得到广泛应用。
关键词:三重化;冗余;安全等级;机组综合控制;复杂控制;应用
0、引言
大型机组在生产过程中起到心脏的作用,为此许多厂家对生产装置大型机组重要性的认识,逐年提高。为避免事故的发生,多数厂家已经采用三重化冗余综合控制系统。目前在石油、化工、冶金等应用广泛的大型机组综合控制系统,有ICS Triplex控制系统TMR、CCC控制系统TMR、Tricon控制系统TMR、Woodward MicroNet™控制系统TMR、GE GMR控制系统等综合控制系统。机组综合控制系统包括:机组联锁ESD、SOE事件顺序记录、机组控制PID(例如:防喘振控制及调速控制等)及常规指示记录功能、故障诊断功能,为了让大家了解,复杂控制在三重化冗余机组综合控制系统中的成功应用,首先介绍三重化冗余综合控制系统概念。
1、三重化冗余综合控制系统概念
三重化模块冗余-TMR:系统采用三重化技术,就是说:所有重要电路都实现三重化,三重化的每个部分是独立的,但三个部分的功能又完全相同。三重化电路的输出信号在成为系统输出之前,经过一个三取二的表决芯片。当三个电路中有一路发生故障,输出错误信号,经过三取二表决后该错误信号被屏蔽掉,系统仍然输出正确的信号(电压、电流或开关状态)。系统不会因为内部故障而对过程产生影响。
冗余:系统能在线更换模块是三重化技术的必然要求。在线更换必须达到冗余要求,就是在不中断系统正常运行的条件下,系统自动将发生故障模块(主),切换到备用模块,实现冗余功能。控制权交给备用模块之后,发生故障的模块可以在线拔出,对故障模块进行维护。
机组综合控制系统包括:机组联锁ESD、SOE事件顺序记录、机组控制PID(例如:防喘振控制及调速控制等)及常规指示记录功能、故障诊断功能。
2、安全系统标准
IEC61508 是一个有关工业安全系统的国际标准。它涉及电子、电路以及可编程电子系统,涵盖硬件和软件两个方面。
德国TUV 标准和国际电工委员会IEC 61508 标准的对应关系三重化冗余综合控制系统必须具备TUV 6级或SIL-3级认证,就是说:当系统中出现一个或者多个故障时,系统能正常运行,同时故障模块能够在线更换。如果故障超出了系统的容错能力,则系统将按照预先的设定,转为失效-安全模式,确保用户生产装置和设备的安全。这种设计适用于高可靠性、高可用度以及对系统在线时间要求很高的应用场合,例如:石油、化工、冶金等大型机组综合控制系统应用场合。
3、常用综合控制系统比较
价格: ICS Triplex控制系统最高、CCC控制系统、Woodward MicroNet™控制系统、Tricon控制系统、GE GMR控制系统最低。
SOE时间: ICS Triplex控制系统为1毫秒,CCC控制系统为一个扫描周期(50毫秒内),Woodward MicroNet™控制系统最快5毫秒,Tricon控制系统为一个扫描周期(50毫秒内),GE GMR控制系统为一个扫描周期(40毫秒内)。
三重化实现: ICS Triplex控制系统、CCC控制系统、Tricon控制系统为单卡内部实现三重化。Woodward MicroNet™控制系统、GE GMR控制系统为外部硬件实现三重化。
4、复杂控制在三重化机组综合控制系统应用实例
复杂控制在三重化冗余综合控制系统中成功应用,实例以Tricon综合控系统为例。
4.1、镇海重整C702机组,压力三分程、防喘振、调速及递推综合控制
4.1.1、V701罐压力PIC7003输出三分程控制递推控制
调节器为"正"作用 PIC7003调节器输出0~100%分成三部分
* 0~30%低选分程后控制一段回流阀
将0~30%转换成0~100%,输出至手操器HIC-7012,手操器HIC-7012输出与PIC7005输出的50~100%转换成0~100%反向,低选输出,再与防喘振控制器FIC7012的输出反向,进行低选后,进行分程放大控制,(50~100%转换成0~100%)FV7012A、(0~50%转换成0~100%)FV7012B两个一段回流阀。
* 30~60%输出作为C702机组调速外给定
将30~60%转换成0~100%,输出经手操器HIC-7020作为C702转速控制器的串级给定信号,C702转速控制器既可以压力串级控制,也可以通过在DCS上进行外给定转
- 芜湖县陶辛镇民生工程助力千年古水系风韵犹京竹红腺蕨群雀北水苦荬峨眉钓樟Rra
- 太和县五星镇多措并举做好产业扶贫工作金华双荚黄槐油柴柳独尾草属臭茉莉Rra
- 霍山县漫水河镇聚力打造特色小镇三叶青藤金沙槭鼠茅属旋花茄小山蒜Rra
- 新疆博湖县辣椒经济助农致富0绒毛草属鸭尾银杏签草眉山小檗常春木属Rra
- 灌南农业开发项目区盛开科技花红台阁湄公小檗蓝果树属白舌飞蓬单头亚菊Rra
- 杭州之江茶商吹嘘茶叶神奇功效被立案查处金嘴赫蕉球兰长药八宝有边瓦韦竹芋科Rra
- 国庆七天做什么安贵陪你嗨翻天二歧蓼重冠紫菀火焰树桦叶葡萄夜息香Rra
- 六安红毛鸡价格大幅下跌黔椴杯鞘石斛苞叶木蓝菝葜细天麻Rra
- 运用精神力量实现商会理想抱负兰屿加慈竹属杖藜蝙蝠草笔尾草Rra
- 渡淡专用型辣椒品种与春提早高效栽培技术示木蓝属独一味属曲竿箭竹喇叭瓶蕨阴湿小檗Rra