三重冗余式壓縮機綜合控制系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著工業(yè)自動化的迅猛發(fā)展,作為工業(yè)自動化核心設備PLC控制技術以其靈活性,穩(wěn)定性在工業(yè)冶金、化工、電力和環(huán)保等重要領域應用愈來愈廣泛。由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的不定因素及生產(chǎn)工藝的復雜性比較高,所以對控制系統(tǒng)的抗干擾性、穩(wěn)定性、實時性、擴展性及安全性都有著非常高的要求,而PLC控制系統(tǒng)通過自身的特點可以很好的滿足上述要求。其中,在化工行業(yè)中對系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性的要求尤為突出,控制系統(tǒng)為了更好的滿足上述技術要求,通常采取了系統(tǒng)冗余式的配置。

2、r>  本文以北京某公司設計的甲醇生產(chǎn)裝置壓縮機組控制系統(tǒng)作為研究對象,根據(jù)甲醇的生產(chǎn)工藝對控制系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)的分析了一套成熟的壓縮機組控制系統(tǒng)的特點,應用GE公司的GMR作為核心控制系統(tǒng),對壓縮機的聯(lián)鎖,防喘振,調(diào)速等控制要求進行了分析,設計了一套基于GMR的三重化冗余的壓縮機組綜合控制系統(tǒng)。
  該系統(tǒng)是一個涉及多個控制流程的復雜的控制系統(tǒng)。主要工作包括設計了壓縮機組聯(lián)鎖方案,實現(xiàn)了機組的安全啟動和緊急停車功能。根據(jù)離心式壓

3、縮機的喘振特點,設計了防喘振控制系統(tǒng),為了控制汽輪機的轉(zhuǎn)速,設計了透平系統(tǒng)等等。其中,本壓縮機組的核心控制部分是采用的GE Fanuc公司使用的標準PLC,系統(tǒng)面向緊急停車系統(tǒng)ESD(Emergency Shutdown Device)和火災與氣體保護開發(fā)的一套三重化冗余控制系統(tǒng)的解決方案,被稱為Genius模塊式容錯系統(tǒng)GMR當出現(xiàn)某些故障時,系統(tǒng)會執(zhí)行GMR表決后的任務,并且執(zhí)行結(jié)果不會因系統(tǒng)中的各種故障而產(chǎn)生差錯。GMR是由GE的

4、90-70系列的CPU和Genius輸入輸出模塊及其它系列的部分模塊構成。在該甲醇裝置壓縮機組控制系統(tǒng)項目中便用到了基于Genius總線的三重化冗余控制系統(tǒng)。
  由于傳統(tǒng)的PID控制參數(shù)整定過程中調(diào)節(jié)時間長,難以達到最優(yōu)控制效果,本文對軟件設計中的PID做了改進。采用了模糊PID自適應算法,依據(jù)所建立的模糊規(guī)則對傳統(tǒng)PID的參數(shù)進行整定,該算法具有響應速度快、超調(diào)量小、不依賴精確數(shù)學模型、魯棒性和適應性強等優(yōu)點。
  在實

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