連續(xù)重整裝置控制系統(tǒng)整合改造

王春燕

一、存在的問題

蘭州石化連續(xù)重整裝置通過原料預處理、重整反應和催化再生3個工序，將低辛烷值的直餾汽油轉(zhuǎn)化為富含芳烴的高辛烷值汽油組分。機組ITCC系統(tǒng)（集成透平壓縮機控制系統(tǒng)）主要完成離心式壓縮機的調(diào)速、控制及聯(lián)鎖保護，采用北京康吉森自動化設備公司的TRICON系統(tǒng)，ESD（緊急停車系統(tǒng)）為ICS公司REGENT系列產(chǎn)品。ESD和機組ITCC系統(tǒng)分別為兩套獨立的控制系統(tǒng)。ESD控制系統(tǒng)使用近十年，系統(tǒng)老化，多次出現(xiàn)CPU掉電等硬件故障，影響正常生產(chǎn)。

二、控制系統(tǒng)整合改造

1.改造方案

公司在裝置檢修期間，將ESD和機組ITCC系統(tǒng)兩套控制系統(tǒng)整合改造為1個控制系統(tǒng)。保留原機組TRICON控制系統(tǒng)，取消ESD的控制系統(tǒng)，將ESD作為擴展機架合并到TRICON系統(tǒng)。利用原機組控制系統(tǒng)主機架、通信卡和I/O卡，將系統(tǒng)版本較老的3007主處理器更新為3008型。將原下位程序軟件TS1131及擴展函數(shù)版本升級到Triconex公司最新軟件版本，與ESD部分合在1個項目中，但考慮到工藝上的獨立性，ESD和機組的程序?qū)⒎謩e編制成兩個不同的程序塊。ESD主要包括K101A、B預加氫循環(huán)氫壓縮機，K202A、B、C氫增壓機及重整爐區(qū)和抽提爐區(qū)的聯(lián)鎖保護。機組ITCC控制系統(tǒng)則實現(xiàn)循環(huán)氫壓縮機的控制及聯(lián)鎖。

保留并升級原機組ITCC系統(tǒng)的Tricon硬件，全部更新包括系統(tǒng)機柜、安全柵、系統(tǒng)配電設備及空開等附件在內(nèi)的其他輔助集成設備。將原系統(tǒng)DC 24V冗余電源更新為LAMBDA型冗余電源，新系統(tǒng)還要完成生產(chǎn)裝置的開停車聯(lián)鎖及重整爐區(qū)和抽提爐區(qū)的安全控制。新系統(tǒng)取消原機組W505調(diào)速器，將機組升速調(diào)速功能增加到TRICON ITCC系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)。新系統(tǒng)的軟件將合并在一起，并升級到最新版本，利用操作站上位畫面由工程師操作級別密碼，保證旁路開關(guān)的切換只能由經(jīng)授權(quán)的工程師執(zhí)行。

保留原機組主機架，新增ESD兩個擴展機架。保留原機組外部端子板ETP連接現(xiàn)場設備，ETP將信號通過電纜連接到Tricon背板接頭，更新ESD擴展單元的ETP。為確保系統(tǒng)改造后準確、及時投用，拆除舊系統(tǒng)時，將所有信號線按改造TRICON系統(tǒng)的I/O分配順序分開，采用信號膠布逐個標記。ESD I/O及原機組TRICON系統(tǒng)新增I/O配置見表1。

表1 ESD I/O及原機組TRICON系統(tǒng)新增I/O配置

2.新系統(tǒng)配置

控制系統(tǒng)采用先進的微處理TMR硬件技術(shù)和成熟可靠的TRISTATION 1131 V10.2版本軟件系統(tǒng)，具有完整的裝置聯(lián)鎖保護功能、系統(tǒng)自診斷和SOE事件順序功能。整合后的系統(tǒng)配置如下。

（1）系統(tǒng)機柜。①機組ITCC系統(tǒng)機柜，安裝原TRICON硬件及附件；②ESD機柜，安裝新增ESD的TRICON硬件及附件；③輔助機柜，安裝原狀態(tài)檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)接端子板及附件。所有電纜從機柜底部進入，處理器及插槽面朝機柜，機柜內(nèi)元件均有相應電源供電。

（2）工程師站和SOE站。連接系統(tǒng)NCM通信卡4329接口接出的HUB，運行下位TRISTATION1131軟件及INTOUCH 9.5上位程序軟件。工程師站用于整套系統(tǒng)的應用軟件編程、組態(tài)、調(diào)試、在線監(jiān)測、診斷及HMI上位操作。SOE站用于順序事件收集，判斷停車事故原因。

（3）操作站。連接系統(tǒng)NCM通信卡4329接口接出的HUB，運行INTOUCH 9.5軟件，操作站用于整套系統(tǒng)的人機界面（HMI）上位操作，顯示聯(lián)鎖邏輯狀態(tài)、報警記錄及系統(tǒng)診斷報警等。在上位操作畫面設置工程師級別的聯(lián)鎖參數(shù)的切除開關(guān)。

（4）輔助操作臺。新系統(tǒng)提供2個新輔助操作臺，分別用于ESD和機組ITCC系統(tǒng)。因使用年限較長，原操作臺內(nèi)部報警設備和其他元件已老化，將閃光報警器更新為和泉報警燈，閃光報警的標準功能轉(zhuǎn)移到ESD內(nèi)部由TS1131程序?qū)崿F(xiàn)。

3.系統(tǒng)組態(tài)

雙擊建立的TriStation 1131快捷鍵進入組態(tài)界面或由“開始/所有應用程序/Triconex/TriStation 1131”進入組態(tài)界面。

（1）硬件組態(tài)。①機架組態(tài)。機組主機架升級，進入TS1131控制面板，點擊Configuration。在硬件組態(tài)畫面下，點擊CHASS 1：HD_MAIN，雙擊現(xiàn)有主處理器，按下Replace MPs鈕，選中3008，按OK，更換成功。出現(xiàn)圖1畫面，置換更新為新版本的3008主處理器。②新增兩個ESD擴展機架的組態(tài)。進入TS1131控制面板，在擴展機架組態(tài)畫面下，按Add后，選需要的機架按OK鍵，完成擴展機架的組態(tài)配置（圖2）。③進入TS1131控制面板，進行通信卡組態(tài)，通信卡型號為4329。選中安裝的主機架C1S7槽位。按插入按鈕，選4329，按OK按鈕后確認。選中配置的通信卡，通信卡配置后，填入正確的IP地址192.168.1.1和192.168.2.1（圖3）。

（2）TRISTATION 1131軟件組態(tài)。進入TS1131應用面板，創(chuàng)建點Tagname，填寫儀表位號，選擇數(shù)據(jù)類型。在TS1131應用面板下創(chuàng)建程序，光標放置 Programs，點擊右鍵，出現(xiàn)New Program，建立ESD及機組ITCC兩個程序塊進行組態(tài)（圖4）。

（3）SOE組態(tài) 設置。①在TS1131應用面板Application中建立、定義SOE塊，共有16個SOE Block。②新建1個激活SOE塊程序，配置SOE塊中要記錄的點。每個SOE Block中最多可建2萬點，總點數(shù)不超過6萬點。③配置SOE記錄后并啟動SOE軟件。SOE啟動步驟，將Tristation1131下裝到Tricon系統(tǒng)后自動生成SOE配置文 件 *.Soe， 拷 貝 到 安 裝 SOE目 錄 C：Program filesTriconexTcxSoeSoeconfig下即可（圖5）。

連續(xù)重整裝置控制系統(tǒng)整合改造后，可全部實現(xiàn)原ESD聯(lián)鎖邏輯，機組控制穩(wěn)定、操作方便，滿足了工藝要求。