智能控制器在调速系统的功能设计

张晓罡

张晓罡

中国石油锦州石化公司辽宁锦州121001

摘要：为提高系统安全性，减少因为仪表故障引起的停机次数和经济损失，通过在WOODWARD505电子调速回路中增加YS170可编程控制器作为备用控制器，编程实现在电子调速器出现故障时能够自动切换到备用控制器进行控制的功能，提高了机组长周期运转的可靠性，同时保证整个催化装置平稳、长周期运行。

关键词：YS170智能控制器；WOODWARD505调速器；备用控制器

1、概述

一催化汽轮机已运行三十多年，调速系统原为机械调速，由于该机组运行年限较长，零件磨损严重，致使调速不稳定，机组运行效率很低，能源浪费较严重，加之机组的安保系统很不完善，有紧急情况，很难保证机组安全停车，为保证机组的安全、可靠、高效运行，拟将原机械调速改为电子式调速，同时完善紧急停车系统。本次汽压机调速系统改造，利用505调速器取代原有落后的机械式调速器，从保证系统安全性考虑，决定从硬件上采用日本横河公司生产的YS170智能控制器，通过自行编制的软件的方法，设计并实施后完全符合Loopmate性能要求。

2、设计方案

3.1参数寄存器

P04：=10000/12000=83.3%，在505超速情况下发出的SHUTDOWN信号

P07：SI-9605超过10000rpm时，P07=1

P27：经过DI1（505的SHUTDOWN故障）信号状态判断后的M，C控制状态

P29：“505”故障状态寄存器。P29=1：故障；P29=0：正常

P30：机“联锁”状态寄存器。P30=1：联锁状态；P30=0：正常状态

3.2LOOP1M，C控制模式的赋值过程及结果

LDCAMF1

STCAMF1

STCAF1

LDCAMF1

STP25

3.3判断机组超速→P07超速状态信号

X5信号来自505转速变送输出（通过信号隔离器隔离）

LDX5

LDP04

CMP

STP27

3.4P30联锁停机信号的产生

LDP07

LDP29

AND

LDDI2

OR

STP30

3.5SV1与MV1联动，从Y1输出4～20Ma，同时从Y3输出阀位信号去DCS指示。

STSV1

STSVM1

STMV1

STMVM1

STY1

STY3

4、调试情况

4.1HC-9607自动（C）——手动（M）的自动切换

505出现故障（或转速≥10600rpm）时，505调节器会自动输出状态信号（open），同时HC-9607将SIC-9607无扰动地从回路中切除，HC9607从自动（C）状态切换到手动（M）状态，并并使执行机构回到1s前的位置，同时有灯屏（显示“505故障”）和声音提示操作人员，这时需要手动操作HC-9607来调节转速，在不停机状态实现505检修。

4.2HC-9607自动——手动的手动切换

需要HC-9607自动——手动的手动切换，只需按505的“EMERGENCY”键或按YS170的“M”键，即可实现无扰动的切换。

4.3HC-9607手动——自动的切换

HC-9607手动——自动的切换，即HC-9607控制切换到SIC-9607控制。首先进行505自动启动操作，先后按“RESET”和“RUN键”，同时“505故障”灯屏熄灭。用“ADJ”键调整设定值“SET”，使其接近实际转速SPEET（或有微小偏差）。505输出会有很缓慢的变化。当SIC-9607输出与HC-9607输出基本相等时（AI1与AO1偏差≤5%），按HC-9607的“A”键，同时“C”键灯亮表示已切换到SIC-9607控制。

通过模拟试验，所设计的智能控制器完全符合目标，达到了Loopmate性能要求

5、结束：在调速回路中增加YS170智能控制器，实现了WOODWARD公司的附线控制方案，并且通过实际运行调试，系统功能及实验结果达到了预期目标，此套控制系统保证该机组安全同时还增加了仪表控制的可靠性，为催化装置的安全生产提供了更有力的保障。

参考文献：

[1]焦守平、李桂芝等《旋转机械状态监测及控制系统》中国石化出版社，ISBN978-7-5114-0054-3

[2]王志清《离心压缩机的调节与保护》机械工业出版社，15033-5546