基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法，包括以下步骤：组态并安装新型号的一分二温度变送器，将温度信号分别传输至DCS系统和PLC系统；搭建温度变送器、DCS系统、PLC系统数据通讯回路；将温度变送器连接至PLC系统AI卡的接线上；将温度变送器连接至DCS系统AI卡的接线上；将DCS系统DO卡上的联锁解除信号线连接至PLC系统DI卡上；敷设声光报警灯信号电缆，安装声光报警灯；在PLC系统中增加一个常闭触点的组态，作为DCS系统发出的联锁解、投指令的中间触点；在DCS系统中，调用系统DEADTIMER模块，读取前一分钟的止推轴承温度，作为温度仪表故障判断的基础；实现监控数据在DCS系统与PLC系统的冗余显示，增强了数据监控系统的稳定性与安全性。增强了数据监控系统的稳定性与安全性。增强了数据监控系统的稳定性与安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法


[0001]本专利技术属于合成止推轴承
，具体涉及一种基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法。

技术介绍

[0002]目前，合成压缩机组系统采用的是德国GE公司的PLC系统，主轴承温度仪表故障频发始终是困扰安全生产的头号问题。当温度仪表故障时，轻则造成主轴承温度无显示，重则引发机组误跳车事故。经查阅故障台账，2020年3月至2022年2月，在不到2年的时间里，合成机累计发生主轴承温度仪表故障11次，约每2个月发生1次，故障率居高不下大大增加了机组误停车事故的发生率。2021年12月15日至2022年1月2日，在不到1个月的时间里，累计发生合成机误跳车事故2起，造成直接经济损失约18万元。与此同时，因机组频繁启停造成设备损耗，大大降低了设备的使用寿命。
[0003]虽然此类机组误停车事故，我们完全可以根据温度点的趋势变化波形进行数据分析，提前发现温度仪表故障，提前采取相应的处置措施来进行避免的。但是，原有4个合成止推轴承温度只在GE PLC系统上显示，受PLC系统自身模拟量信号处理能力的限制，历史趋势回看时数据显示时间精度不够，无法准确定位到秒级查看任意时刻的数据，因此不能提供有效的数据支撑进行趋势波形的分析、仪表故障的判断。必须将信号引入DCS系统来完成数据分析和仪表故障的判断，后续才能采取有效处理措施杜绝机组误停车事故的发生。
[0004]因此，整合DCS系统和PL系统，构建一套安全的合成止推轴承温度工作、联锁系统迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法，包括以下步骤：
[0007]1)组态并安装新型号的一分二温度变送器，将温度信号分别传输至DCS系统和PLC系统；
[0008]2)搭建温度变送器、DCS系统、PLC系统数据通讯回路；
[0009]3)将温度变送器连接至PLC系统AI卡的接线上；
[0010]4)将温度变送器连接至DCS系统AI卡的接线上；
[0011]5)将DCS系统DO卡上的联锁解除信号线连接至PLC系统DI卡上；
[0012]6)敷设声光报警灯信号电缆，安装声光报警灯；
[0013]7)在PLC系统中增加一个常闭触点的组态，作为DCS系统发出的联锁解、投指令的中间触点；
[0014]8)在DCS系统中，调用系统DEADTIMER模块，读取前一分钟的止推轴承温度，作为温
度仪表故障判断的基础。
[0015]具体的是，所述步骤8)中温度仪表故障判断方法为将前一分钟的温度与当前温度计算斜率，若斜率超过5℃/s，系统判定为轻故障，只发出声光报警灯信号、不解除联锁；当其斜率超过30℃/s时，则继续进行下一个条件判断，若≥2个止推轴承均超过30℃/s，则指示正常，不解除联锁；若只有一个止推轴承温度超过30℃/s，则判定为故障，DCS系统发出报警同时发出解除联锁的指令。
[0016]具体的是，所述温度变送器输入端的接线端子为带温度补偿的端子。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1)自实施该系统以来，合成机组再未出现过因止推轴承温度仪表故障而引发的机组误停车事故，有效降低了机组启停造成的设备损耗和不必要经济损失；
[0019]2)实现监控数据在DCS系统与PLC系统的冗余显示，避免因一套系统故障造成温度点无法正常监控的现象发生，增强了数据监控系统的稳定性与安全性。
[0020]3)完成了原控制方案的优化，系统自动跟踪生产数据，实时计算温度斜率变换，能及时准确判断仪表故障，提高系统的可靠性。
[0021]4)改造前，系统无法自动判断止推轴承温度仪表故障，只能靠DCS维护人员不断根据生产负荷变化频繁更改4个温度仪表高报警值的方式，用以实现仪表故障预警功能，再人工解除系统联锁以避免机组误停车。该报警控制方案不符合实际生产要求，准确率低，而且大大增加了维护人员劳动强度。改造后，DCS维护人员不必每天观察历史趋势变化，估算正常温度值，在重新计算报警值，完成报警值的每日重复设定，同时，减少了修改系统数据产生的误操作机率，提高了系统的安全性和稳定性。
[0022]5)降低了监控人员劳动强度，改造前，监控人员必须对止推轴承温度每30分钟查看一次历史趋势，并做数据记录的频繁操作。改造后，无需进行如此高密度的特护操作，只需按一般联锁仪表进行监护即可。
附图说明
[0023]图1为该系统的结构示意图。
[0024]图2为该系统的软件功能图。
具体实施方式
[0025]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]如图1
‑
2，本专利技术所要解决的技术问题是从现场仪表部分和机房DCS/PLC控制系统部分进行改造，构建一套安全的合成止推轴承温度仪表工作、联锁系统。该系统主要由两部分组成：现场仪表部分和机房控制系统部分。
[0027]现场仪表部分的主要功能是避免温度点的损伤和故障。主要通过以下两方面实现的：
[0028]1)更换外观光滑、尺寸与设备吻合度高的挡油环。
[0029]根据拆检现场观察，挡油环是造成温度仪表故障的最主要原因。原挡油环穿线口边延锋利、有倒角，磨损温度点情况严重，且挡油环与设备吻合度低、缝隙过大，运动时因摆动过大而损伤温度仪表。可见，更换外观光滑、尺寸与设备吻合度高的挡油环是解决温度仪
表故障的根本性措施。
[0030]2)规范安装温度点。
[0031]根据拆检现场观察，现场温度点的准确安装位置无目视化定位标识，安装位置偏差大小因人而异。通过对现场安装位置的目视化标识，可有效利用防呆防错原理，从根本上规范了温度仪表的安装位置要求。同时，我们还编写了《合成止推轴承温度点安装标准作业卡》，规范了测温元件的安装要求，并将温度仪表安装牢固作为标准作业的关键点之一，消除了测温仪表受油影响而产生松动或被甩出的可能，从安装规范上避免了温度点故障。
[0032]机房控制系统部分的改造是将DCS、PLC两套控制系统进行整合，构建一套安全的合成止推轴承温度监控、联锁系统。该系统具备仪表故障的分级管控功能，能从根本上杜绝机组误停车事故的发生。第一级管控，保留原有PLC系统中实际温度大于105℃报警功能，增加DCS系统温度变化自动跟踪、温度变化斜率实时计算功能，当任一温度1秒钟之内温度变化超过5℃时，系统自动诊断为温度仪表轻故障，系统发出声光报警灯信号，提醒控制室人员及时处理，但系统不会自动解除115℃的超高限跳车联锁。第二级管控，实时跟踪温度斜率变化，当变化超过30℃/s时，系统自动提升管控级别，运行附加条件测试程序，若4个合成止推轴承温度斜率中有大于等于2个同时超过30℃/s时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS与PLC的合成止推轴承温度仪表联锁系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：1)组态并安装新型号的一分二温度变送器，将温度信号分别传输至DCS系统和PLC系统；2)搭建温度变送器、DCS系统、PLC系统数据通讯回路；3)将温度变送器连接至PLC系统AI卡的接线上；4)将温度变送器连接至DCS系统AI卡的接线上；5)将DCS系统DO卡上的联锁解除信号线连接至PLC系统DI卡上；6)敷设声光报警灯信号电缆，安装声光报警灯；7)在PLC系统中增加一个常闭触点的组态，作为DCS系统发出的联锁解、投指令的中间触点；8)在DCS系统中，调用系统DEADTIMER模块，读取前一分钟的止推轴承温度，作为温度仪表故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞晶，刘伟，杨俊峰，曹凯，
申请(专利权)人：山东兖矿国际焦化有限公司，
类型：发明
国别省市：