基于GEFANUCGMR系统的轴流风机防喘振控制

1、基于GE FAANUC GGMR系统的的轴流风机防防喘振控制应用天津津市协力自动动化工程有限限公司，利用用 GE/FFANUC 公司-GMMR 系统，在在中国石油天天然气总公司司长庆石化分分公司重油催催化轴流风机机中，实现轴轴流风机防喘喘振控制,气气轮机调速控控制;轴系仪仪表震动检测测报警;润滑滑油、密封油油控制系统;轴流机组启启动/停车保保护。自动防防喘振控制及及调速控制技技术方案的成成功实施,证证实了 GMMR 系统非非常适合于大大型轴流式压压缩机组 IITCC 控控制系统项目目.要求本项项目中采用的的轴流式压缩缩机组入口为为大气，所以以防喘振控制制阀不是控制制回流量，而而是放空（大大气）

2、。其次次防喘振线的的作用，一方方面防止机组组喘振，另一一方面防止压压缩机由于压压力过高造成成设备损坏。所所以风机喘振振线/防喘振振线考虑的是是二者综合性性试验结果。风风机喘振振线与防喘振振线之间裕度度一般设为（557%）。风机喘振线数据，一般由机组厂家或设计院提供，最可靠的方法还是由机组厂家，根据现场实验实测结果及机组能承受压力的能力，给出风机喘振线综合数据结果。根据机组厂家实测后给出的综合喘振线数据，利用 GE FANUC 公司，Logicmaster90-70（简称 LM90）组态软件及上位 HMI CIMPLICITY 6.10（简称 HMI）软件，做出喘振线（两点变量连成线段）和防喘振

3、线。喘振线方法是采用的多段折线连接形成一条曲线，见图 1、一个折线段示意图 图 1、一一个折线段示示意图基本公式：Y=aX+b其中中： aa 为斜率 b 为为截距 X 为 XX 坐标 Y 为 Y 坐标解决方案案ITCCC系统架构GE FFANUC GMR 系系统配置：三三个主机架 BACK(分别有电源源模块 PSS，GMR CPU模块块，90-770 总线控控制器 GBBC，MODDBUS 通通讯模块)，一一个工程师站站，两个操作作站，分别安安装 GMRR 软件和编编程软件及上上位 HMII 软件，输输入/输出采采用三重化结结构（三个独独立Geniius 模块块），并配接接协力自主研研发的 I

4、NNPUT/OOUTPUTT TERMMINAL 及转速监测测接口模块，组组成带外回路路自诊断；模拟量输出出三重化配置置。ITCCC 系统结构构图如下，见见图2、GEE FANUUC 公司 GMR 系系统示意图。(1) 管理层:工程师站(2) 控制层:汽机控制站（操作站）(3) 保护层: 机组转速控制、保护、启、停操作（操作站）。 图 2、GGE FANNUC 公司司 GMR 系统示意图图4、系统功功能以往往的继电器联联锁方式无法法提供形象的的信息给操作作人员，只能能在出现故障障后把相关的的连锁点都检检查一遍，处处理时间长，影影响生产进程程，对隐含故故障点无法判判断。现采用用 GMR控控制及安

5、全保保护系统则避避免了上述问问题，还可同同时增加打印印功能，完善善系统，符合合国际安全标准 SSIL-3 的安全级别别。具体功能能如下所述:(1) 轴流式压压缩机组转速速控制保护功功能a. 当汽轮机机转速超过 10%时，同同时操作面板板提示汽机超超速，并提醒醒操作人员进进行检查超速速原因;当汽汽轮机转速超超过 12%时，操作面面板再次提示示汽机超速，并并提示操作人人员通知技术术人员进行检检修维护，技技术人员可根根据实际情况况确定是否停停机或超速运运行;当转速速超过15%时，汽轮机机自行逐步减减速，同时提提示减速原因因，1 小时时后汽轮机停停机，同时操操作面板上显显示汽机超速速停机，打印印机打印

6、出停停机原因:汽汽机超速停机机。b. 当汽轮机机轴向位移大大于值(安安全临界值)时，报警并并提醒操作人人员与同技术术人员进行检检查超速原因因;当汽轮机机轴向位移大大于值(安安全隐患发生生临界值)时时，1 小时时后停机。同同时操作面板板上显示原因因，打印机打打出停机原因因:轴向位移移大停机。c. 当当润滑油压低低于值时，报报警并提醒操操作人员与同同技术人员进进行检查超速速原因;当润润滑油压低于于值时，启启动交流油泵泵;当润滑油油压低于值值(绝对危险险临界值)时时，停机。同同时操作面板板显示停机原原因，打印机机打印停机原原因:润滑油油压低停机。当当润滑油压低低于值(设备损坏坏临界值)时时，停盘车。

7、d. 当轴承油温高于值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承油温高于值时，1 小时后停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承回油温度高停机。e. 当轴承轴瓦温度高于值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承轴瓦温度高于值时警报连续提示，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承轴瓦温度高停机。f. 当电气送来发电机故障信号时，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:发电机故障停机。g. 当主汽温度低于值时，报警;当主汽温度低于值时停机，同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:主汽温度低停机。(2) 记忆功能 在自动主汽门跳闸后，由操作面板显示出导致首次动作

8、原因，以便于进行事故分析。(3) 保护投退功能 在操作盘上设置保护投退开关，以便运行人员和检修人员试验和维修，防止在试验或维修过程中，以及汽轮机启动过程中，由于某个条件不满足而引起的系统误动作。(4) 打印功能 系统能够实时打印保护投退开关的投退时间及内容、所有保护动作的时间和内容。5、机组防喘振控制采用方法为最常用的多段折线连接形成一条折线曲线的方法。实现的防喘振基本功能有：喘振线、防喘振线、喘振裕度（5%），防喘振线自动下移线（一次 2%，最多 5 次），自动/部分/手动切换，实现机组 喘振自动控制.6、汽轮机组电子调速控制。实现机组起动条件控制逻辑；暖机；临界转速控制；恒速控制；超负荷补

9、偿控制；防飞动刹车控制功能。风机防喘振实例，见图 3、防喘振曲线及控制参数画面。 图 3、防防喘振曲线及及控制参数画画面防喘振控制制功能的实现现防喘振振基本功能：功能开开发是基于 GE FAANUC 公公司 GMRR 系统，见见图 2、GGE FANNUC 公司司 GMR 系统示意图图。根根据基本公式式 Y=aXX+b 分别别找出 5 段喘振曲线线（共 6 个点连成的的折线曲线）两两点之间斜率率 a、截距距 b 的函函数关系。采采用 GE FANUCC 公司开发发软件，LMM90 组态态编程。只要要输入连接成成折线曲线的的 6 个点点 X、Y 坐标的数据据，就可以在在上位画面 HMI 上上，显

10、示相应应点连成成的折线曲线线，见图 33、喘振线（红红色）。在喘喘振线基础上上，下移 55%（称为裕裕度），形成成防喘振线（绿绿色）。当动动态点（中间间的十字叉）坐坐标，X 坐坐标为喉部差差压，Y 坐坐标为出口压压力，接近到到喘振线（红红色）时，自自动下移 22%形成一条条喘振下移线线（蓝色），一一般喘振振一次下移 2%，最多多 5 次，同同时产生“喘喘振标志”信信号（图 33 右边禄灯灯变成红灯），并并记录喘振下下移次数及喘喘振累计次数数。当动态点点恢复正常后后（防喘振线线下面为正常常工作区），经经检查如果不不是机器性能能产生变化，而而是仪表故障障造成，可以以在 HMII 画面上，按按下移线

11、线复位按钮，使使防喘振线（绿绿色）与喘振振下移线（蓝蓝色）重合，只只显示防喘振振线（绿色），同同时喘振下移移次数清零，喘喘振累计次数数不变。自动/部分分/手动切换换，见图 4、防喘振振调节流程图图：自自动位置时，防防喘振调节为为纯自动调节节，PID 调节控制；部分位位置时，正常常手动输出，当当喘振发生时时，喘振调节节控制优先手手动；手手动位置时，防防喘振调节为为纯手动控制制。调节节器输出分程程放大：调节器输出出 01000%分程为为 0500%，50%100%对应输出 412 mA，12200 mA，需需要分别放大大到 20160mAA。模拟量采采用天津协力力开发的三重重化 I/OO 接口板实实现. 图 4、防防喘振调节流流程图益处通通过 GE FANUCC 公司-GGMR 系统统的实施，轴轴流风机防喘喘振控制在 GE FAANUC 公公司-GMRR 系统中实实现，达到了了一个新的高高度。同时，天天津市协力自自动化工程有有限公司在 GMR系统统中开发的轴轴流风机防