透平机控制系统介绍ITCCtraining
第四章 透平控制系统
4．透平控制系统4．1 总体描述透平控制系统操作透平机组给它的子系统，系统产生电气控制信号给透平机组，用于起动、停止负载、卸载、手动或自动及本地控制或远控。
本章描述为一般描述，特殊应用可能与本章描述有所不同。
使用本章节内容时可以参照随装置一并提供的软件文档、逻辑图表及电气图表。
4．2 功能描述基于微处理器的控制系统根据每项使用的输入/输出模块组合的应用而定制。
系统控制扫描、监视及数据接收。
数据在可编程控制器中处理并发送到输出模块，用于传输到装置的控制单元。
控制系统功能如下：＃顺序＃控制＃保护＃显示控制盘由电气开关组成，允许命令的输入和状态指示。
同时包括显示设备，用于反映控制参数。
透平装置包括将操作状况报告给控制系统的仪表及接受来自主或备用控制系统的控制设备。
控制单元为PLC控制的电气的、电磁的及电动液压机械装置。
控制系统单元如图4.2.1所示4．2．1 顺序顺序功能控制控制系统的逻辑单元，逻辑单元是与开关、电磁阀、继电器和比较器等设备有关的事件（开/关、启动/停止、是/否）。
顺序功能监视与感应事件，进行与操作系统组件的有关计算。
顺序单元包括：＃起动＃负载＃停止＃后润滑逻辑图描述了顺序功能。
本章使用这些逻辑图进行说明。
起动：手动起动涡轮机械顺序如下＃系统上电＃故障复位＃选择操作模式＃开始起动在手动起动开始后，系统完成如下工作：＃燃料阀与润滑压力检查＃吹扫曲柄＃点火＃起动器跳脱＃润滑监视系统上电控制系统通过打开电源上电，复位任何报警和关断故障。
复位故障在起动前，所有的关断故障必须清除，未解决的关断故障将使装置不能起动。
“BACKUP RESET”开关给电，按“ACKNOWLEDGE”及“RESET”开关来复位。
选择操作模式将OFF/LOVAL/REMOTE开关扳到LOCAL或REMOTE位置来选择操作模式。
开始起动一旦起动开始，控制系统执行润滑与驱动装置系统检查，起动装置风扇，执行燃料关断阀测试与预前曲柄状态检查。
透平压缩机培训资料
透平压缩机培训资料一、基本工作原理透平式压缩机也叫蜗轮式压缩机。
通常分为离心式压缩机和轴流式压缩机两种。
在全低压空分装置中，透平式压缩机得到广泛的应用。
离心压缩机，对于气体做功，是通过装在转子上的叶轮来实现的，叶轮在驱动机的带动下旋转，把所得到的机械能通过叶片传递给流过叶轮的气体。
因此气体在叶轮内的流动过程中，一方面加了气体本身的压力，另一方面又得到了很大的速度能（动能），气体离开叶轮后，这部分速度能，在功过叶轮后的扩压气，回流器弯道的过程中转变成为压力能，进一步使气体压力提高。
但是，在离心压缩机中，一个叶轮所能实现的压力的提高是有限的，一般压力比仅为1·3～2。
因此，为了得到某一个一定的压力，压缩机有许多级组成，级的固定元件，除了吸气室，扩压器，蜗壳外还有弯道和回流器。
现在我们介绍一下级中的工作轮与其相配的固定元件的的作用与原理。
（1）吸气室吸气室是用来把所需压缩的气体由进气管或中间冷却器的出口均匀的吸入工作轮去进行增压。
因此，在每段压缩机的第一级进口都设置了吸气室。
（2）工作轮工作轮也称为叶轮，它是压缩机中的一个最主要的部件。
气体在工作轮叶片的作用下，随着工作轮做高速旋转。
气体由于受旋转离心力的作用，以及在工作轮的扩压流动，使气体通过工作轮后的压力增高，此外，气体的速度也能同样在工作轮里得到提高。
因此，可以认为工作轮是气体提高能量的唯一部件。
（3）扩压器气体从工作轮流出时，具有较高的流动速度。
为了充分利用这部分速度能，常在工作轮后设置了通流截面逐渐扩大的扩压器，用以把速度能转化为压力能，以提高气体压力。
（4）弯道与回流器为了把扩压器后的气体引导到下一级工作轮去继续提高压力，在扩压器后常设置了使气体拐弯的弯道，以及把气体均匀的引入下一级工作轮进口的回流器。
（5）蜗壳蜗壳的主要目的是把扩压器后面的气体汇集起来，把气体引到压缩机的外面去，使它流向气体的输送管道或流到冷却器中进行冷却。
此外在汇集气体的过程中，在大多数的情况下，由于蜗壳外径的逐渐扩大，也使气体起到一定的降速扩压作用。
ITCC综合控制系统
ITCC综合控制系统
ITCC综合控制系统应用于透平驱动压缩机的控制系统，要求具有三个基本控制功能：透平控制(SIC)
压缩机性能控制(PIC)
压缩机控制(UIC)
压缩机运行控制和过程控制
ITCC 能实现压缩机性能控制或入口压力控制和喘振时的解耦控制。
罐体液位控制回路和其它过程控制回路也是ITCC 的组成部分。
它们同时具备过程和反喘振控制间的解耦功能。
压缩机/汽轮机附属系统保护。
ITCC 为压缩机/汽轮机附属系统提供持久监测和保护功能，并且输出报警或停机和关机。
顺序控制和起机停机
ITCC 包含几个程序，都用来辅助起动压缩机、汽轮机。
其中一个程序使汽轮机自动升速到暖机速度, 到达暖机速度后，将根据压缩机工况使汽轮机速度增长到额定转速。
另一个程序可使汽轮机组冲过临界转速区。
这种起动过程可以为操作者做其它重要工作嬴得更多的时间。
ITCC控制系统和透平压缩机的安装与调试
ITCC控制系统和透平压缩机的安装与调试摘要：我公司于2011 年在越南（煤头）化肥项目气化装置中安装的关键性设备循环气压缩机采用压缩机/透平综合控制系统ITCC （TS3000），该系统可靠性高，为设备和管道的正常安全运行提供了保证。
本人参与了压缩机从安装到单体试车再到整个系统开车成功的全部过程，系统的正常投运，对气化装置顺利开车起到积极效果，从而保证了工程开车的进度和质量的要求。
关键字: ITCC 安装循环气压缩机系统主要由：油站、主动力部分、工作部分、循环气管线部分和ITCC控制系统组成，其中油站油品分成多路向汽轮机和压缩机输送润滑油和控制动力油，而使用油品的设备本身对油品的条件有很高的要求，ITCC控制系统通过现场变送器、传感器将油箱的油位、油管中的压力、各工艺测点油的温度仪表点信息采集经过运算控制输出，一路直接到达现场通过调节阀控制管路油压，另一路去MCC在需要的时候对油箱的加热器、油路增压泵及进油泵联锁控制最终使油品各项参数满足要求，其中润滑油压力低于工艺参数下限时，系统将联锁停车。
油箱的过滤器进出口有一差压变送器，当系统接收到压差信号过大时，将在计算机显示器上报警显示，提醒工作人员处理。
主动力部分是由杭汽提供的型号为：NG25/20额定功率为901KW额定转数为10640 r/min 的背压式汽轮机，系统主要采集的数据有：轴瓦温度、转速、轴振动、轴位移、键相。
输出电压/电流信号控制汽轮机随机控制设备“电液转换器”上相关电子部件，来控制内部机械量来实现汽轮机的调速与急停车，速关组件结构复杂，电子元部件精密易损且价格高昂，在施工作业时必须小心谨慎以免造成损失，我们在现场在接此部分线时，考虑到风险，于是一直等到设备厂家到达现场后并与总包单位共同确认才完成工作。
前后轴瓦温度探头各两支共4 支，均为PT100 双支热电阻，安装简单，但探头线缆较长，在配合设备专业翻瓦时不要让线缆受到损伤，翻瓦后要将线缆固定要牢靠拉紧摆好，防止润滑油进口的油冲击造成线缆松动后卷入机体活动部分损坏机器。
7_TS3000机组综合控制技术(ITCC)及特点
5、 Turbine axletree position, temperature and vibration monitor
机组轴位移、温度、振动监控
6、 Sequencing Control
顺序控制
7、 The interlock logic control of the turbine and unit.
Delaval Dresser Turbodyne
Ingersoll Rand Co.
Kawasaki Heavy Ind.
Westinghouse
Worthington
Gas Turbine Experience
燃气轮机的应用业绩
Allison: 501 Avon: 1533 BBC: Frame 11GE: Frame 3, Frame 5Hispano-Suiza: 1202 Pratt & Whitney: FT4, GG4, Twin Pac, Hi-Cap Rolls Royce: RB211 Ruston: TB3000 Solar: Centaur T48 Westinghouse: W52, W101, W251, W352, W501
没有各种单功能控制器之间通讯的时间延迟
No interconnection of controllers required
没有各种单功能控制器之间繁琐的连接
Exion and maintenance
TS3000控制系统在实际应用与日常维护中的优点
5015 5010 5005 5000 4995 4990
Speed (rpm)
0.25% 0.01% RMS5(0.25%)
ITCC与CCS控制系统
ITCC与CCS控制系统一、ITCC综合控制系统ITCC综合控制系统应用于透平驱动压缩机的控制系统，要求具有三个基本控制功能：透平控制(SIC)压缩机性能控制(PIC)压缩机控制(UIC)压缩机运行控制和过程控制ITCC 能实现压缩机性能控制或入口压力控制和喘振时的解耦控制。
罐体液位控制回路和其它过程控制回路也是ITCC 的组成部分。
它们同时具备过程和反喘振控制间的解耦功能。
压缩机/汽轮机附属系统保护ITCC 为压缩机/汽轮机附属系统提供持久监测和保护功能，并且输出报警或停机和关机。
顺序控制和起机停机ITCC 包含几个程序，都用来辅助起动压缩机、汽轮机。
其中一个程序使汽轮机自动升速到暖机速度, 到达暖机速度后，将根据压缩机工况使汽轮机速度增长到额定转速。
另一个程序可使汽轮机组冲过临界转速区。
这种起动过程可以为操作者做其它重要工作嬴得更多的时间。
二、CCS系统主要应用于锅炉和汽轮机行业,国内外尚无统一的标准格式,一般是各个分散控制系统制造厂家根据各自的习惯和特点来设计，在具体实现相同的控制功能方法上可能会有不同，通过实现以下功能多少可以了解CCS系统功能和组成CCS系统的组成•机炉协调控制系统•燃料控制---给煤机转速控制系统•磨煤机出口温度控制系统•磨煤机风量控制系统•燃油压力控制系统•炉膛压力控制系统•一次风母管压力控制系统•汽包水位控制系统•送风控制系统•甲（乙）过热蒸汽温度控制系统•摆动火嘴控制系统甲（乙）再热器喷水控制系统•空预器冷端温度控制系统•凝汽器水位控制系统•5～8号低加水位控制系统•1～3号高加水位控制系统•除氧器水位控制系统•除氧器压力控制系统•给水泵最小流量控制系统•主凝结水泵最小流量控制系统•小汽机冷油器控制系统•二次风控制系统•雾化汽压力控制系统。
综合透平压缩机控制系统ITCC_控制系统方案
综合透平压缩机控制系统ITCC 控制系统方案概念综合透平压缩机控制系统Integrated Turbo & Compressor Control System 英文缩写（ITCC）。
功能提供防喘振、联锁停机、电子调速、超速保护、硬件在线诊断、SOE顺序事件记录、在线换卡、在线下装程序、为压缩机/ 汽轮机附属系统提供监测和保护功能，并且输出报警或停机和关机、对压缩机组实现全部操作和监控及保护，实现节省能源、保护机组的目的。
一. 登录画面登录画面是用来选择操作员是以什么身份登陆系统，点击登录按钮会弹出以下窗口。
写入登录用户名和口令就可以登录了。
登录后在主画面上会显示用户名和用户的级别。
以管理员身份登录后，就可以操作画面下方的注销用户、锁定键盘、解锁键盘操作，还可以点击退出按钮，退出INTOUCH 系统。
操作员可以根据需要点击，选择进入空压机流程画面或氮压机流程画面。
二．空压机流程点击进入空压机流程主画面，会切换到如下主画面。
此画面显示为空压机气路流程。
在画面的左上角为空压机控制主画面选择按钮。
按钮右边是报警栏，在报警栏的右边是操作员级别和身份显示。
在操作员级别和身份显示栏右边有如下图案：。
这是ITCC控制系统上位于下位之间通讯状态显示，通讯正常时会交替闪烁，如果长时间不闪烁，则表示通讯故障，此时此台操作站显示数据为虚假数据，所有操作失效，需要通知仪表车间检查故障。
在通讯状态显示左边有空压机组报警和氮压机组报警文本框，当空压机组报警时，空压机组报警字符会交替闪烁，当氮压机组报警时，氮压机组报警字符会交替闪烁。
在画面内，如果通道有错误，在数据栏内，标签名会变为紫色。
如下所示：。
在画面中有如下图形：，在方框中图形为空压机入口导叶闭锁显示，当为红色时，表示入口导叶闭锁，当变为绿色时表示闭锁解除。
点击该图形，会弹出入口导叶操作画面，如下图所示：OP即为入口导叶的输出值，PV是入口导叶的测量值，点击上下箭头是开关入口导叶，也可以点击OP输出栏数据输入需要开得开度，回车即可(在机组运行期间建议使用按钮点击输入)。
ITCC基本控制介绍
ITCC控制系统
关键控制部分：
➢压缩机机组速度控制 ➢压缩机喘振控制 ➢机组联锁保护控制
ITCC控制系统
压缩机速度控制曲线：
正常运行 升速
盘车
暖机：800rpm
停机 盘车
ITCC控制系统---临界转速
压缩机临界转速：转子在运转中都会发生振动，转子 的振幅随转速的增大而增大，到某一转速时振幅达到 最大值（也就是平常所说的共振），超过这一转速后 振幅随转速增大逐渐减少，且稳定于某一范围内，这 一转子振幅最大的转速称为转子的临界转速。 压缩机转速与振幅的关系：
调速，喘振控制
性能控制
联锁保护
3500系统
电子超速 保护系统
压缩机分类
离心式压缩机
往复式压缩机 螺杆式压缩机
压缩机组控制 压缩机特点比较：
压缩机类型
特点
离心式压缩机 往复式压缩机 螺杆压缩机
速度式 容积式 容积式
转速高，压缩气量大， 21-K-101，25-K-001
压比比较小
32-K-101，37-K-101
Pd/Ps
喘振区
喘振线 比例线 控制线
K1
OP (Pd/Ps，Q)
HP
Qmin Q1
Q/Qmax
ITCC控制系统---喘振控制
喘振控制的几个概念： 控制线，OP点，HP点，实际裕度
ITCC控制系统---喘振控制
喘振控制模式：自动，半手动，全手动
SRG_OVRD SRG_PID MAN_DMD
Pd/Ps
什么是喘振及喘振的危害： 它是压缩机的一种固有的特性，它反映在当压缩机 的流量减少到某一数值时，压缩机出现的极不稳定 现象，它会引起机组的剧烈震动，从而造成叶轮的 断裂，压缩机密封的损坏的
透平压缩机综合控制系统的应用
透平压缩机综合控制系统的应用韩权涛【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】4页(P27-30)【作者】韩权涛【作者单位】【正文语种】中文在压缩机机组的传统控制方案中，采用PLC控制与DCS控制相结合的方式，中间通过通讯来实现数据的传输，存在反应速度慢、稳定性差的缺陷，从系统维护以及经济方面考虑，其弊端较大，故透平压缩机综合控制(IntegratedTurbine/Compressor Control，简称ITCC)系统已成为当前压缩机机组控制的主流发展趋势。
河南能源化工集团永城永金化工有限公司(以下简称永金化工公司)乙二醇装置中的2套大型压缩机机组均选用了美国TRICONEX公司的ITCC系统——TS3000系统，其三重化冗余容错硬件和丰富灵活的应用软件为机组控制的可靠性和功能的丰富完善性提供了坚实可靠的基础，自身的升速程序取代了传统的505调速器，防喘振控制系统设计独特，SOE顺序事件记录更是给机组判断问题和事故带来了极大的方便，从而确保了乙二醇装置的长周期安全稳定运行。
TS3000系统的硬件核心是基于三重模件冗余容错(TMR)结构的容错控制器——TRICON系统。
TRICON系统有3个主处理器，其工作方式为3- 2- 1- 0或3- 2-0，系统中所有输入和输出信号都要经过三取二进行表决[1]。
系统硬件包括控制柜(控制器3008、通讯卡、I/O卡、安全栅、继电器、接线端子等)、电源柜、操作站、通讯装置、通讯电缆等，软件包括下位机组态软件Tristation 1131和上位机监控软件INTOUCH，下位机软件与上位机软件通讯通过DDE软件来实现数据交换。
TS3000系统控制方案示意如图1所示。
3.1 控制功能ITCC系统主要针对大型压缩机机组进行控制，相当于一套大的容错的PLC系统，其控制点数适当，软件和硬件可靠，反应速度为毫秒级，很好地解决了国内压缩机操控的难题。
探讨康吉森ITCC的实际应用
探讨康吉森 ITCC的实际应用摘要：ITCC（Integrated Turbine Compressor Control Technique）是透平压缩机综合控制系统。
应用于透平驱动压缩机的控制系统，具有透平速度控制、透平超速保护、压缩机防喘振控制、机组性能控制、主机及辅机的工艺参数监控、机组轴承位移、温度、振动监控、顺序控制、机组和装置的联锁逻辑控制等功能的集成综合系统。
它在硬件和软件上全面使用了自诊断和三冗余设计和智能故障处理设计，因此不仅具备SIL3等级的高安全性，而且同时具备极高的可用性和灵活性。
目前，ITCC已成为压缩机组的标准配置。
关键字：压缩机；ITCC；TsxPlus系统1.ITCC简介大庆石化公司苯乙烯装置PC-271的 ITCC 采用的是TsxPlus系统，它是北京康吉森技术有限公司面向工业自动化流程行业应用开发的具有完全自主知识产权的安全保护及关键控制系统。
硬件平台采用完全的三重化（2oo3D）架构，降级模式为3-2-1-0。
这种架构和降级模式可以保证系统应用过程中在确保安全性的同时维持最大的可用性。
主控制器运算周期最短支持5ms配置，控制回路响应时间最短可实现小于15ms。
这种更快速的系统响应时间能力给响应时间苛刻的控制回路提供了更好的平台资源。
它有独立的超速保护模块:，独立于主处理模块运行，符合API670要求，且响应时间<12ms。
它通过上位机和现场触摸屏进行人机交互。
操作画面和编译软件全面汉化，界面友好。
1.在PC-271上的应用1.苯乙烯PC-271压缩机的调速控制系统、振动位移监控、温度控制、报警联锁系统等都是各自独立运行，并且运行了二十年的时间，仪表老化严重，故障率升高，同时各系统不是硬件冗余，已经不能适应压缩机长期平稳运行的要求。
因此，利用大检修的机会更换为TsxPlus系统。
2.TsxPlus系统集中表现在以下几点：1.防喘振控制如因操作不当或设备管道故障 , 压缩机会发生喘振 , 可能会严重损坏机组。
和利时透平压缩机系统-T880系统-内
透平—压缩机综合控制系统 （T810/T880）
装备市场：邓荣辉
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ITCC概述
T810/T880系统介绍
T810/T880对手介绍
市场定位
策划决策阶段
最好时机
勘察设计阶段 建设准备阶段
施工阶段
生产准备阶段 竣工验收阶段 考核评价阶段
结束
冗余关系 冗余关系
专用智能模块
100m S
AI模块 AI模块 AO模块 AO模块
20mS
冗余关系 冗余关系
根据压缩机控制系统点数特征设计专用 控制模块，进行压缩机系统关键回路设 计 快速任务与慢速任务在不同的CPU内 运行，保证快速任务的实时性 快速回路控制速度快，典型应用控制周 期≤20mS
CCS系统功能介绍
透平压缩机控制功能可分为： 透平转速控制（SIC）
压缩机性能控制（PIC）
压缩机喘振控制（UIC）
自保联锁逻辑控制（ESD）
辅助控制（如：工艺参数监视、顺序控制、 耦合控制）等。
透平转速控制（SIC）
精确的转速测量，测量精度0.01%。 三冗余测速模块，具备超速保护功能。 临界转速控制。 自动升速曲线
自动暖机、自动升速。
透平试验，及转速控制仿真功能。
透平转速控制（SIC）
压缩机性能控制（PIC）
定风量控制：把风机的 送风流量作为测量值， 控制汽轮机的转速从而 达到满足工艺需要的送 风流量。 定风压控制：把风机的 排气压力作为测量值， 通过调节汽轮机转速， 从而达到满足工艺需要 的压力。 静叶控制：对于全静叶 可调轴流压缩机，可通 过静叶定位串级调节系 统，改变静叶角度，实 现对风机流量，或压力 的自动调节。 冷凝器液位控制 蒸汽密封系统控制
透平发电机控制系统功能描述(中译文)
电子审批图纸，G E N u o v o P i g n o n e I n t e r n a l D T -'N ''图1 –准备开机编号 5 总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4 4 总体修订:根据所示修订 <4> 3 总体修订:根据所示修订 <3> 2 总体修订:根据所示修订 <2> 1 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图2 – 辅助设备启动编号 总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4 总体修订:根据所示修订 <4> 总体修订:根据所示修订 <3> 总体修订:根据所示修订 <2> 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图3 –盘车编号总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4总体修订:根据所示修订 <4> 总体修订:根据所示修订 <3> 总体修订:根据所示修订 <2> 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图4 – 点火编号 5 总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4 4 总体修订:根据所示修订 <4> 3 总体修订:根据所示修订 <3> 2 总体修订:根据所示修订 <2> 1 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图4 – 预热编号 5 总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4 4 总体修订:根据所示修订 <4> 3 总体修订:根据所示修订 <3> 2 总体修订:根据所示修订 <2> 1 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图5 – 加速至运行转速编号 5 总体修订:根据所示修订 <5> N. SOM6620731/4 4 总体修订:根据所示修订 <4> 3 总体修订:根据所示修订 <3> 2 总体修订:根据所示修订 <2> 1 总体修订:根据所示修订 <1> LINGUA-LANG. 页码：图6 – 顺序完成，同步启动 <2>图8 –手动同步顺序图9 –负荷控制编号总体修订:根据所示修订<5>是图10 –停机要求图11 –跳闸要求。
ITCC学习工作总结
ITCC培训工作总结感谢领导给了我参加了沈鼓集团自控公司的ITCCintegrated turbine &compressor control system的培训机会,两周的培训我从以下几方面学到了很多新的知识并掌握了一些技能;一、深入了解了triconex公司itcc系统ITCC压缩机综合控制系统,它是集蒸汽透平的速度控制及抽汽控制和压缩机防喘振控制、性能控制、解耦控制、负荷分配控制等机组特有的控制以及自保护联锁逻辑控制为一体的集成综合系统;大型机组在生产过程中起到心脏的作用,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;1、三重化冗余综合控制系统三重化模块冗余：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; 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;三重化冗余综合控制系统必须具备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、三重化实现：TRICON控制系统为单卡内部实现三重化;4、ITCC系统构成主要包括如下内容：●运行参数监视系统●机组轴振动、轴位移监视系统●机组轴承温度监视控制系统●机组润滑油/密封油监视控制系统●机组联锁自保系统●机组过程控制系统●汽轮机调速及超速保护系统●机组的润滑油/密封运行状态的监视●控制站、工程师站、操作站、打印机等成套ITCC均应符合AK6SIL3级标准;ITCC自身已具备ESD的安全联锁等级;对空分装置来说除压缩机组外其它工艺控制如果设置ESD,在ITCC控制器负荷率满足要求的情况下可以与ITCC共用同一控制器;二、掌握triconex公司的intouch及tritation1131组态1.上位软件intouch的应用Intouch 是Wonderware 公司开发的世界上第一个集成的、基于组件的MMI系统——Factory Suite 2000中的一个核心组件;它具有世界领先的HMI和面向对象的图形开发环境,便于高效、快捷地配置用户的应用程序;InTouch 界面环境1、应用程序管理器：用于组织管理创建的程序2、 Windowmaker ：开发界面3、 Windowviewer: 一种运行窗口,用于显示在Windowmaker 中创建的图形窗口InTouch 特性和优点：•图形用户界面 GUI•访问级口令安全性•强大的 QuickScript•具有强大的网络功能•无可匹敌的连接功能InTouch提供了比其它 HMI 产品更多的数以百计的I/O 服务器,支持用户连接任何工业自动化控制设备;•对WINDOWS XP 的支持Microsoft Windows XP 标志证书 InTouch 是第一个冠有“Designed for Windows XP”标志的HMI➢“标记名字典”是InTouch 的核心,它是用来输入相关数据详细信息的机制;➢标记名类型1、内存型针对InTouch 程序内部仿真2、I/O 对外部数据的读取或写入3、间接中间变量.Name➢变量类型1、离散discrete : BOOL 值 0 或 1 就是真和假2、模拟整形integer :介于 4-20mA或819-4095整数.例:-2,147,483,648 至 2,147,483,647 间的 32 位带符号整数值3、实型real : 带小数点的实数例: 小数型标记名,用 32 位来保存结果; 4、消息型message : 文本字符串定义：赋予图形对象或符号“生命”,让其动起来;可以改变对象或符号的外观,以反映标记名或表达式值所发生的变化;九种触动链接用户输入：用于输入的触控对象上游标：用于移动的对象或符号上;触动按钮：用于按钮,创建此对象链接,将执行某个操作;操作可以是改变离散值、执行动作脚本、显示窗口或隐藏窗口命令;八种显示链接线条颜色、填充颜色、文本颜色：离散：用于控制与离散表达式的值链接的对象或符号上 For ex……模拟：模拟标记名整型或实型或模拟表达式的值离散报警：可与标记名、报警组或组变量的报警状态链接模拟报警：模拟型标记名、报警组或组变量的报警状态;对象大小、位置、填充百分比、值显示其它闪烁：用于根据离散型标记名或表达式的值来使对象闪烁;可见性：用于根据离散型标记名或表达式的值来控制对象的可见性;失效：用于根据标记名或表达式的值来禁用对象的触动功能;方向：用于根据标记名或表达式的值来旋转对象;实时趋势 Real Time Trend实时趋势是动态的,它在运行期间不断更新,最多可以绘制四个本地标记名或表达式的变化;历史趋势 Historical Trend历史趋势可以提供一个历史时间和日期的数据”快照“,它不是动态的;与实时趋势不同,它只能在接到指示时才会更新;下面以简单的例子来说明一下编辑过程：打开INTOUCH应用软件新建一个工程然后双击进入可开始人机界面等的制作;以制作棒图为例说明一下操作过程;首先新建窗口,写入你要定义的名称后点击确定;注意在窗口类型中替换的含义为弹出此窗口原有窗口关闭,覆盖为原有窗口在后台继续运行,弹出在原有窗口中弹出小窗口;进入编辑画面,可利用编辑工具进行画图;选择工具中的长方形图标在窗口中画出如下图的棒状图形,选择按钮图标画出两个按钮,也可复制;分别右击鼠标选择替换字符串将两按钮改为+1和－1;点击标记名字典后点新建在弹出的窗口中填写标记名,可根据实际工艺填写,并对其类型进行选择,访问名可任意建立一个名字,项目是将来和下位数据进行通讯的地址是唯一的;注意类型选择时内存点为内部调用,I/O点为输入输出点,离散为开关信号,模拟信号4—20mA选整型;应用程序名和主题名任意没有限制;协议选择DDE;双击窗口中的长方形,选择填充百分比中垂直项,将epic001填入表达式选项中;双击按钮,再选择触动按钮项中动作,在+1按钮的脚本中填入IF epic001 >= 100 THEN epic001=100;ELSE epic001=epic001+1;ENDIF;在－1按钮的脚本中填入IF epic001 <= 0 THEN epic001=0;ELSE epic001=epic001-1;ENDIF;保存文件后就可以运行模拟了;2.Tristation1131软件功能TriStation 1131 程序支持四种语言:➢功能块图FBD➢梯形图LD➢结构文本ST➢因果矩阵CEM上面三种语言FBD,LD和ST完全符合IEC 1131-3国际标准TriStation 1131的特点使用语言编辑器可以开发和执行程序,如函数,函数块和数据类型从IEC-自适应库包括过程控制,火气函数或者用户库中选择函数和函数块TRICON系统可以设置每一种模块,为每一种I/O模块设置点设置TRICON系统,事件顺序记录SOE功能运用不同的“用户名”和“密码”权限等级,来保护工程文件和程序利用仿真功能,调试逻辑程序程序逻辑,硬件设置,变量列表和主过程参数可以被打印出来单用户的TRICON中可以执行250个元素程序通过控制面板可以显示系统参数和诊断信息TriStation 1131四大功能➢Off-Line Configuration and Programme离线组态编程➢Off-Line Program Emulation and Monitoring离线仿真与监控➢On-Line Program Monitoring在线程序监控➢Supports On-Line Program Changes and Download支持在线程序修改SOE 组态设置➢定义SOE块在Application中建立SOE块,共有16个SOE Block ；每个SOE Block 中最多可建2万点,总点数不超过6万点;➢新建一个激活SOE块程序➢配置SOE块中要记录的点➢配置Triconex SOE Recorder并启动SOE软件配置建立Communication;启动：将Tristation1131下装到Tricon系统后自动生成SOE配置文件.Soe ,拷贝到安装SOE目录 C:\Program files\ Triconex\ TcxSoe\ Soeconfig 下即可TriStation 1131软件组态：由开始/所有应用程序/Triconex/TriStation 1131 进入选择你要创建的系统,按OK按钮形成1131的数据库A 机架组态机架配置其中需组态通讯卡位号命名约定1. w---未被标定的模拟量输入DINTa---定标模拟输入REALv---未被标定的模拟量输出DINTy---定标模拟输出REALd---数字量输入BOOLc---数字量输出BOOLt---温度输入DINTp---脉冲输入REAL2. 内部信号符号说明：r---内部模拟量REALi---内部模拟量DINTe---内部读写模拟量f---内部自读数字量g---内部读/写数字量Read/Writek---固定常数REAL/BOOLt---时间常数TIMEm---报警信号BOOL创建点名在Tagname处,填写仪表位号,选择数据类型;选择点的类型;在允许颜色变化处打勾;创建程序选择允许颜色变化如下图选择逻辑图的规格功能块的制作：将程序填加到实际执行列表进行模拟3.上下位程序的链接三、H1141压缩机的FAT过程监测1. ITCC硬件配置工程师、操作员站配置：●工业控制计算机2台DELL INTEL/2GRAM/160GHD/DVD/主频双网卡/防水键盘、鼠标●22＂液晶显示器2台●INTOUCH开发版、运行版各1套●WINDOWS XP软件2套●与ITCC通讯线两套控制柜内配置：高密度主机架8110Tricon High Density Main Chassis 1个高密度扩展机架8111 High Density Expansion Chassis 2个I/O卡槽 Blank I/O slot panel 2个Tricon机架的电源模块Tricon Power Modules 4个主处理器模块 3008 Main Processor 3008 3个TMR 数字输入模块3503ETMR Digital Input Module 2块TMR 数字输出模块3625TMR Digital Output Module 1块TMR 模拟输入模块3700ATMR Analog Input Module 4块TMR 模拟输出模块3805ETMR Analog Output Module 3块TMR 脉冲输入模块3511TMR Pulse Input Module 1块注:此模块未输入信号的端子必须接欧姆的电阻Tricon 通讯模块4351Tricon Communication Module 1块安全栅AI 输出安全栅 MTL5041ENGLAND 51路AO输出安全栅 MTL5045ENGLAND 19路温度安全栅 MTL5074ENGLAND 32路测振安全栅 MTL5031ENGLAND 19路本特利BENTLY3500振动监测系统S8000自诊断系统三取二转速停车系统Triconex turbosentry2.打点检定分别对H1141压缩机的压力、温度、流量、转速脉冲、位移、开关等输入信号以及模拟、开关输出信号进行部分检定;并且对转速三取二停车装置TRICONEX公司生产进行转速模拟停车试验,能够准确及时的输出停车开关信号,此装置可以方便的设置报警、停车的转速值,也可以单独进行模拟测试TEST处;另外还对本特利公司的振动检测系统进行模拟输入监视并试验振动报警停车;3.汽机调速过程模拟•机组启动过程的速度控制系统针对汽轮机在启机过程中所处的不同状态来实现机组的速度控制,系统将机组在启动运行中定义了6种运行方式,表示各种运行状态,各方式控制程序的定义如下：见下图•方式描述：•Mode 0：Turbine Shutdown 系统停车系统停车或联锁动作就是方式0;•Mode 1：Ready-to-Start 准备启动联锁信号解除,经复位后,系统进入方式1, 此时速关阀启动;防喘振调节阀电磁阀带电,此时可以用手动控制输出控制防喘振调节阀的开度,此步可以完成防喘振调节阀的静态测试;具备启动条件后,系统进入方式2;就地允许启动灯亮;•Mode 2: Warm-up 1 暖机上述条件满足后,按下“启动”按钮透平启动后,系统进入方式2;系统动作如下：当选择自动升速方式时,目标设定值第一暖机转速为:1500转/分为暖缸转速,当前设定值按既定斜率爬坡到目标设定值;当实际转速到达1500转/分时,进行暖缸;冷暖时间为30分钟;•Mode 3: Accelerate 升速系统自动进入方式3;动作如下：a 临界区3300－4300rpm设置,在该范围,控制器以较快的速率升速/降速;然后升速到7672rpm进入运行模式;b 任何联锁停车将使系统回到MODE 0;• Mode 4: Run 运行系统自动进入方式4;系统动作如下：a. 给定值限制在7672-10742rpm之间,超过将不接受;b. 任何联锁停车将使系统回到MODE 0;•Mode 5: Over-speed Test 超速试验以管理员以上身份进入系统,按下“超速试验”按钮后自动进入方式5 •Mode 6: Normal Shutdown 正常停车在方式4状态下,以管理员以上身份进入系统,按下“正常停车”按钮后自动进入方式5,系统动作如下：系统会慢慢把转速降下来,可在1500转/分停留1分钟时间,然后停车;4.压缩机防喘振模拟本程序喘振控制模式采用压比rPRATIOPd/Ps 纵坐标对能力rHXh/ Ps 横坐标组成的坐标曲线;•HMI画面上有喘振曲线图,其中有喘振线,和防喘振线,当喘振发生后防喘振线每次增加2%生成喘振下移线,成为新的防喘振线;当工况稳定脱离喘振区后,可按复位按钮,取消喘振下移线,恢复原防喘振线;•随工况移动的工作点,指示出现在的工作点与防喘振线的距离;•控制方式：有自动,半自动和手动,三种方式;•自动方式下,喘振控制输出为自动控制输出;其值为PID输出与比例输出高选值;•在手动方式下,输出阀位由操作员在HMI“手动输出”上给出;•当在部分手动状态下,手动控制值,与喘振控制输出值选高值;•喘振控制由喘振线和防喘振线及喘振下移线组成,当工作点越过防喘振线时,防喘振阀开始打开;控制输出具有快开、慢关功能;•喘振标志a. 当气压机没有在喘振区域工作时,喘振标志给绿色;气压机工作点在喘振线以右;b. 当气压机工作在喘振区域时,喘振标志给红色;气压机工作点在喘振线以左;•防喘振线下移线校正复位a. 当发生喘振时,防喘振线下移线右移2%,最多可以右移10次.b. 下移线校正复位按钮可以使下移线回到初始位置两周的培训很快就结束了,但使我受益非浅;从中学到ITCC系统的诸多优点,也掌握了一些组态编程的方法,对系统有了更加深刻的理解,同时也了解透平压缩机的一些控制理念以及一些实际操作规程;我会在今后的工作中不断的去深刻和应用所学的知识,运用到公司生产的实际中去,为公司的明天贡献更大的力量;。
透平-压缩机综合控制系统（ITCC）
透平-压缩机综合控制系统（ITCC）２００３年７⽉茅１０卷增刊控制Ｉ程Ｃｏｎｔｒ０１ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＪｕｌ２００３Ｖ０１．１Ｏ．Ｓｔ⽂章编号：１６７ｌ⼀７８４８（２００３）ｓｌ，０１６４⼀０３ｌ引⾔透平．压缩机综合控制系统（ＩＴｃｃ）郭宏．王艳（沈阳⿎风机⼚⾃动控制系统⼯程公司。
辽宁沈阳⼉００２２）摘要：⾈毒瞢了⼀种新型的控制系统⼀透平⼀压缩机综合控制系统（ＩＴｃｃ）．阐述了系兢的基末原理和主要功能，并培出了硬件构成及软件实现⽅法。
谊亲兢采⽤了可骗程控斟器（ＰＬｃ）及其⼈机接⼝（ＨＭｌ）技术．将汽轮机逄度调节、压缩机动态访喘捧控制和紧急停车等通常由独⽴硬件完成的功能综合在⼀起。
彤成有机的整体溶⼊⼀个ＰＬｃ控制来皖中．使控制功能紧凑协调、渐趋完善、节约成本、提⾼可靠性，适⽤于太型⽯化装王压缩机蛆控制。
蛀多次应⽤．⿎果良好。
关键调：ｌＴｃｃ；汽轮机调速；压缩机防喘振；三重冗余ＰＬｃ中圉分类号：１１Ｐ２７３⽂献标识码：Ａ随着许多⽯油化⼯装置规模的不断扩⼤，它们对⽣产过程控制的要求从过去调节单⼀⼯况参数发展到需要调节多⼯况参数来稳定⽣产过程，⽽且这些企业对控制系统的要求也从具体的设备控制转变为对整个装置的综合控制。
然⽽，⽬前⽯油化⼯核⼼动⼒设备⼀压缩机及其驱动机⼀汽轮机多由各⾃独⽴的⾃动控制系统进⾏控制，甚⾄单单⼀台压缩机就会配有两套控制系统。
这样不仅造成硬件资源的浪费，还由于控制过于分散，使各设备之间的控制功能不能很好的协调，起不到应有的控制效果，这已经成为危及⽣产过程平稳运⾏的主要因素。
为此，本⽂总结并开发出了⼀套运⽤⾼可靠性三重冗余ＰＩ。
ｃ控制单元组成的将汽轮机与压缩机各种监测、控制和调节功能紧密地结合在⼀起的新型控制系统。
它可以对机组进⾏有效地、协调地控制．被称之为透平⼀压缩机综合控制系统（ＩＴＣＣ）。
２ＩＴＣｃ系统的主要功能ＩＴｃｃ系统具有对各种运⾏参数进⾏实时监视与测量，并有越限报警和⾃保停车等功能，保证机组的安全；可以对需作调节的⼯艺过程量做⾃动或⼿动调节，协调机组运⾏；还具有数据的采集、显⽰、存储功能，以备过程及事故后分析；另外它还要具有能与其他系统通讯的功能，可与整个装置或其他设备进⾏协调控制。
GE能源集团ITCC - 透平压缩机综合控制系统
ONFFLLININEE C oSSmt at agpegr e1es1s o r
ONFFLLININEE C oSSmt at agpegr e2es2s o r
ONFFLLININEE C oSmtagper3e s s o r
Stage 3
ONFFLLININEE C oSSmtatgapegr4ees4s o r
6
Mark VIe组态软件ToolboxSTTM
–• 硬件组态 - 直接拖入式组态 - I/O点查看、增加、删除及校验。组态模块上的LED的状 态与实际模块显示需相同 - 每个I/O模块均配有带时标的详细诊断信息 - 硬件组态易学易用
7
•• 应用组态 - 可现场组态 - 浮点计算 - 动态数据显示 - 算术功能块 - 用户功能块 - 梯形功能块 - 密码保护 - 布尔及模拟量强制输出 - 自动生成应用组态文件，显示各应用块之间的相互关系
•• Mark VIe系统网络交换机 - 可以按用户要求实现单、双冗余 及三冗余 - 工业级以太网交换机 - 提供8/16个10/100M RJ-45以太网 口 + 1个光线口（可选） - 双色LEDs状态显示 - MTBF: > 2M hours - 高速背板可达 2.6Gb/s - 工作温度: -40 to 85℃ - 湿度: 10 to 95% 非凝结
• 趋势组态 - 自动上载数据块 - 毫秒级分辨率 - 拖放变量到趋势生成器 - 每个趋势图可有100个变量 - 左右拖拉时间轴 - 双光标 - 停机趋势上的报警信息 - 和趋势链接的事件记录
友好的人机界面HMI
RLEOMCOATLE
Propylene System Overview
A1
XZ-SOV-36022 Common Alarm
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抽气控制（双阀）
100% V1
100% V2
MaximumEaximum MaximumEaximum
Shaft Power
Throttle Flow
Turbine Mechanical Power Limit Turbine Thermodynamic Power Limit
汽轮机转速和抽气控制
selspd
Selected speed
selindex pickup
Index to the selected speed
spddif
Speed difference flag
起机时机组转速控制的逻辑
+
Start Up
Speed
Start Permissives
Reference Logic
_
V1
Speed_select
numspu failspd enabpufl pu1 pu2 pu3 pu4 pudis1 pudis2 pudis3 pudis4
Pufl1 Pufl2 Pufl3 Pufl4 lostspd
pickup 1 failed pickup 2 failed pickup 3 failed pickup 4 failed Loss of speed flag
ITCC技术及应用介绍
综合透平压缩机组控制 TS3000(ITCC)系统的特点和优势
“旧的”分散控制系统
DCS G overnor
PLC Gateway
Vibration ESD
Local Panel
Surge L/O S/O System
TS3000（透平压缩机综合控制系统）
O perator C onsole
Number of speed pickups Speed fail setpoint
Enable speed failure Speed pickup 1 input Speed pickup 2 input Speed pickup 3 input Speed pickup 4 input
Pickup 1 disable Pickup 2 disable Pickup 3 disable Pickup 4 disable
➢ 成熟而灵活的调速软件包将完全替代并升级原有电子调速控 制器
➢ 良好的人机界面将显示动态工作点、流程图、报警指示等内 容，并将为操作人员提供更便利、准确的操作条件
与其它系统配合使用
DM2000
17"
User Station
Machinery Data
17"
Aquistion System
Ethernet Hub
GENERATOR
r1SPSPA 4
ACTUAL SPEED RAMP
GENERATOR
r1SPSPA
1
SPEED SENSOR SELECT
r1SPEED
6
TARGET EXTRACTION
SETPOINT
r1EXSPT
MODULE DESCRIPTION
1. SPEED PICKUP SELECTION 2. SUCTION PRESSURE CONTROLLER 3. TARGET SPEED SETPOINT 4. ACTUAL SPEED SETPOINT 5. SPEED PID CONTROLLER 6. TARGET EXTRACTION SETPOINT 7. ACTUAL EXTRACTION SETPOINT 8. TWO VALVE ALGORITHM
Additional TS3000's Additional BN3500's
Additional TDIXNets
Torquemeter
BN 3500
TDIX Net
UCN TS3000
转速和抽气控制
TS3000系统对汽机的控制 TS3000
速度控制策略
精确的速度测量—测量精度0.01% 临界速度控制 多段暖机设定点 电磁型速度探头测速及值选择判断功能
集中综合控制系统的优势
➢ 低成本 ➢ 低工程费用 ➢ 低安装费用 ➢ 减少安装空间 ➢ 现场仪表费用低 ➢ 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
TS3000在实际应用与日常维护中的优点
➢ 灵活可变的规模将为系统的扩建提供极大便利并有效降低扩 建成本
➢ 成熟而独特的防喘振控制软件包将为用户提供最佳的工作性 能
5
SPEED CONTROLLER
r1SPOUT8Biblioteka r1V1V1 OUTPUT
7
ACTUAL EXTRACTION
PRESSURE RAMP
E n g in e e r W orkstation
In te g ra te d C ontroller
V ib r a tio n
DCS
Local MM I
L/O S/O System
TS3000（透平压缩机综合控制系统）
TS3000系统的功能
1、 汽轮机调速控制 2、 汽轮机超速保护 3、 压缩机组防喘振控制 4、 机组性能控制、主机及辅机的工艺参数监控 5、 机组轴位移、温度、振动监控 6、 顺序控制 7、 机组和装置的联锁逻辑控制
• 每块PI卡可以接8路速度信号 • 3个速度探头则采用中值 • 2个速度探头则高选
转速测量
Speed (rpm)
Speed Measurement Accuracy
5015
5010
5005
5000
4995
0.25%
0.01%
4990
RMS5(0.25%)
4985
RMS10(0.25%)
转速选择模块
Auto/ Semi Selection
Auto / Semi Start
Speed signals from
speed sensors
典型的汽轮机起机曲线
蒸汽轮机起机顺序
方式设定 0 1 2 3 4 5
描述 停机 准备启动 暖机 升速 正常操作 超速试验
抽气控制
优先权的选择
• 功率、转速 • 入口压力、流量 • 出口压力、流量 • 抽气压力、流量
eP656SP aPT6506
d1ENSPC d1SPDRA d1SPDLO
pSE0011 pSE0012 pSE0013
aUPXXX f1EXTEN
(ENABLE/DISABLE)
2
SUCTION PRESSURE CONTROLLER
PIC-6506
rP656OP 3
TARGET SPEED SETPOINT