BENTLY 7200升級改造為3500全過程

程玲玲

（河南中原大化集團(tuán)甲醇事業(yè)部，河南濮陽 457004）

在工藝生產(chǎn)中壓蒸汽是由高壓蒸汽經(jīng)過減壓產(chǎn)生的，維持中壓蒸汽管網(wǎng)平衡，保證一定量的高壓蒸汽轉(zhuǎn)化成中壓蒸汽并利用多余的高壓蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽俏覐S85機(jī)組的主要工作。

1 BENTLY 7200系統(tǒng)存在的問題

每種產(chǎn)品都有其生命周期，這是由市場需求和市場元器件供應(yīng)決定的。進(jìn)入生命周期后期的產(chǎn)品，其生產(chǎn)成本會顯著增加，明顯地表現(xiàn)在價格、供貨期等方面。

我廠85機(jī)組的7200 機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)從1988年運(yùn)行至今，還是比較穩(wěn)定的，但科技在發(fā)展，時代在進(jìn)步，工藝對機(jī)組的運(yùn)行要求也在不斷提高，加上7200系統(tǒng)的元器件老化和一些備件問題，因此7200改造提上桌面。經(jīng)過充分的技術(shù)論證和市場研究調(diào)查，在基于利舊原則和改造期間不影響其他大機(jī)組正常運(yùn)行的前提下，BENTLY 的3500成了這次改造的選擇。

2 3500系統(tǒng)介紹

3500是美國BENTLY 公司最新的一套機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過多種傳感器采集來自現(xiàn)場機(jī)組的數(shù)據(jù)，信號首先由電渦流探頭產(chǎn)生，然后將電渦流信號傳送至前置放大器進(jìn)行放大、濾波等多項處理后，最后送至3500框架內(nèi)相應(yīng)的監(jiān)測器模塊，監(jiān)測器模塊再對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行報警、比較等多種后期處理后，送往下列一個或多個地方進(jìn)行再處理。

●位于3500框架內(nèi)的框架接口模塊RIM。

●通訊網(wǎng)關(guān)模塊（將采集到的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后送往其他使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)備，如DCS、PLC、Tricon等進(jìn)行后期信號處理）。

●經(jīng)框架內(nèi)的16 通道繼電器模塊直接輸出報警邏輯結(jié)果。

作為一個系統(tǒng)，3500 監(jiān)測系統(tǒng)包括以下4部分：

●傳感器

●3500監(jiān)測器框架

●軟件（組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、操作員站顯示軟件）

●一臺主計算機(jī)

（1）硬件系統(tǒng)

一個3500監(jiān)測系統(tǒng)可以同時連接最多12個3500框架，而每一個框架可供插入最多16個模塊，槽號由左至右編號為0～15。

模塊由前面板＋后面板兩個獨立模塊組成，其中，前面板的類型根據(jù)卡件型號不同是唯一、不可選的，但后背板卻有多種類型不同的模塊，模塊上的接口用于接收現(xiàn)場各式各樣的傳感器信號或者直接LVDT 等信號，因此，后面板接口模塊可根據(jù)用戶需求來進(jìn)行選購。

（2）軟件系統(tǒng)

3500的軟件系統(tǒng)由三個主要軟件和附帶的一些實用程序構(gòu)成。

①組態(tài)軟件 通過該軟件可以對3500框架中各模塊的報警設(shè)置點、監(jiān)測器類型、傳感器類型、傳感器靈敏度、單位、繼電器邏輯等參數(shù)進(jìn)行組態(tài)，是3500系統(tǒng)的主要軟件。

②數(shù)據(jù)采集軟件 該軟件具有采集機(jī)器數(shù)據(jù)和存貯趨勢數(shù)據(jù)的能力，但它不能顯示任何已采集到的數(shù)據(jù)。該軟件啟動并確認(rèn)正常運(yùn)行后，可將其最小化，但必須連續(xù)運(yùn)行。

③操作員站顯示軟件 以棒圖、機(jī)組圖、趨勢圖等方式顯示數(shù)據(jù)采集軟件采集到的各種數(shù)據(jù)，是3500系統(tǒng)面向用戶最直接的接口。

④各種附帶的小程序，包括軟件配置程序、元件編輯程序、RIM 端口測試程序、通訊網(wǎng)關(guān)接口測試程序。

3500與7200性能對比見表1。

表1 7200與3500性能對比

3 改造方案

在考慮現(xiàn)場機(jī)組點數(shù)并基于利舊原則的情況下，這次改造選擇了一個19吋16槽位的標(biāo)準(zhǔn)框架，故采用面板式安裝方式，在對現(xiàn)有的7200系統(tǒng)機(jī)柜進(jìn)行改造后，將3500框架直接安裝其內(nèi)。具體配置見表2。

表2 機(jī)組改造方案硬件及軟件配置表

3500框架為冗余雙電源配置。

BN3500系統(tǒng)與DCS可以采用4～20mA接線通訊或采用RS485MODBUS串行通訊的方式。

3500框架采用組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)配置設(shè)置，用于組態(tài)所有的3500模塊。

3500組態(tài)計算機(jī)與3500框架之間的通訊電纜為7.5m 長，采用RS232通訊電纜。

3500采用內(nèi)部端子接線方式?，F(xiàn)場傳感器過來的信號經(jīng)過安全柵再接至3500框架。

3500／92采用以太網(wǎng)／RS485 MODBUS通訊的方式與DCS直接進(jìn)行通訊。

系統(tǒng)顯示外部顯示方式。采用DAQ 數(shù)據(jù)采集軟件配合使用Operator Display操作員顯示軟件，通過計算機(jī)完成系統(tǒng)的顯示。本項目中對于位于同一區(qū)域內(nèi)的框架，可以共享一套軟件包，安裝在工控機(jī)中，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)后，可在一個工控機(jī)上完成多個框架的數(shù)采和顯示功能。見圖1、2。

4 框架配置連接圖及機(jī)組報警組態(tài)

經(jīng)過技術(shù)論證，原7200去PLC 的接線根據(jù)現(xiàn)在的33模塊組態(tài)內(nèi)容，接到3500／33模塊的相對應(yīng)通道上，而計算機(jī)PLC 方面在原基礎(chǔ)上不作變動。

框架配置如圖3。

0槽為系統(tǒng)冗余電源

1槽為瞬態(tài)數(shù)據(jù)接口模塊

2槽為鍵相模塊

3～7槽為位移＆ 振動監(jiān)測器模塊

8～9槽為超速模塊

10槽為16通道溫度模塊

11槽為16通道繼電器模塊（備用）

12槽為位移監(jiān)測器模塊（備用）

13槽為接地模塊

14槽為16通道繼電器模塊

15槽為通訊模塊92

圖1 接線示意

圖2 85機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)

圖3 框架配置

此次改造根據(jù)實際需要，在33模塊內(nèi)共組態(tài)6個報警，組態(tài)內(nèi)容如下：

（（S06C01P＃＃A1＋S06C02P＃＃A1）＋S03C＃＃A1）

——汽輪機(jī)透平高報警

（（（（（S06C03P＃＃A1＋S06C04P＃＃A1）＋S07C01P＃＃A1）＋S07C02P＃＃A1）＋S04C＃＃A1）＋S05C＃＃A1）

——齒輪箱高報警

（S06C01P＃＃A2＊S06C02P＃＃A2）

——軸位移Z－85001高報警

（S06C03P＃＃A2＊S06C04P＃＃A2）

——軸位移Z－85002高報警

（S07C01P＃＃A2＊S07C02P＃＃A2）

——軸位移Z－85003高報警

S10C＃＃A1

——瓦塊溫度高報警

圖4 背板輸出接口

報警邏輯式中的S 代表Slot 槽，C 代表Channel通道，A1代表警告／報警1，A2代表危險／報警2，＃＃A1代表任何有效警告報警，＃＃A2代表任何有效危險報警，＋代表邏輯關(guān)系或，＊代表邏輯關(guān)系與。每個通道在背板都有3個輸出接口與其對應(yīng)：根據(jù)實際需要，選擇NC或者NO。見圖4。

5 改造后機(jī)組運(yùn)行情況

自改造方案的提出到實施，85 機(jī)組已順利開車并正常運(yùn)行兩年多。改造后，新系統(tǒng)具有的新功能及新特性，包括歷史趨勢的查看、調(diào)用，多功能的便利的操作畫面，功能強(qiáng)大的組態(tài)軟件以及靈活的插卡式的框架結(jié)構(gòu)（圖5）等等都保證了機(jī)組的平穩(wěn)、長周期運(yùn)行。

總的來說，這次改造是相當(dāng)成功的。85 機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)的成功升級改造為我廠以后其他機(jī)組的改造打下了一個堅實的基礎(chǔ)。

圖5 3500流程示意