TS3000透平压缩机组综合控制技术(ITCC)及特点讲课资料

浅议机组综合控制系统（ITCC）在三台离心机组综合控制中的应用摘要：itcc （integrated turbine & compressor control system）全称为透平压缩机组综合控制系统。

它是集蒸汽透平的速度控制及抽汽控制和压缩机防喘振控制、性能控制、解耦控制、负荷分配控制等机组特有的控制以及自保护联锁逻辑控制为一体的集成综合系统。

它将传统上需要多个分立仪表如防喘调节器、联锁自保系统、电子调速器、负荷调节器等实现的功能集成在一套可靠性极高的三重模件（tmr）冗余容错控制系统中完成；因此，减少了各个系统间的连接和故障率，降低了长周期运行成本，并提供了先进的控制技术和良好的监控界面。

机组综合控制系统包括：机组联锁esd、soe事件顺序记录、机组控制pid（例如：防喘振控制及调速控制等）及常规指示记录功能、故障诊断功能。

目前，itcc控制系统已经成为离心式机组的标准配置。

关键词：itcc ts3000 tricon 综合控制系统三台机组一套控制系统净化工段离心压缩机组可行性分析技术基础及条件稳定性要求中图分类号：th45 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0071-021 itcc系统的主要控制功能（1）机组安全联锁保护。

（2）原动机-压缩机的启停及升速的联锁保护。

（3）机组的安全运行联锁保护。

（4）机组的紧急停机联锁保护。

（5）机组的轴振动/轴位移监视及联锁保护。

（6）机组的超速联锁保护。

（7）机组润滑油/调节油系统联锁保护。

（8）机组辅助设备的联锁保护。

我公司净化工段压缩机厂房内共有四台离心式压缩机组：co2机组（电拖，电动机额定功率：5700kw，电动机额定转速： 1485r/min）。

氨压机（电拖，额定功率：4500kw，电动机额定转速：1490r/min）。

co机组（汽拖，机组额定功率：4960kw，机组额定转速：7200r/min）。

第一部分 TRICON系统概述1.1什么是Tricon?Tricon是一种具有高容错能力的可编程控制器及过程控制技术。

1.1.1 什么是容错技术容错是Tricon控制器最重要的特性，它可以在线识别瞬态和稳态的故障并进行适当的修正。

容错技术提高了控制器的安全能力和可用性，使过程得到控制。

Tricon通过三重模件冗余结构（TMR）提供容错能力。

此系统由三个安全相同的系统通道组成（电源模件除外，该模件是双重冗余的）。

每个系统通道独立地执行控制程序，并与其它两个通道并行工作。

硬件表决机制则对所有来自现场的数字式输入和输出进行表决和诊断。

模拟输入则进行取中值的处理。

因为每一个分电路都是和其它两个隔离的，任一分电路内的任何一个故障都不会传递给其它两个分电路。

维修工作，包括拆卸和更换有分电路故障的故障模件都可以在线情况下进行，而不中断过程控制。

（在有热备卡件的情况下，并确认热备卡件处于工作状态，方可进行。

）对于各个分电路、各模件和各功能电路广泛的诊断工作能够及时地探查到运行中的故障，并进行指示或报警。

诊断还可以把有关故障的信息存储在系统变量内。

在发现有故障时，操作员可以利用诊断信息以修改控制动作，或者指导其维护过程。

从用户的观点看，使用是简单的，因为此三重系统工作起来和一个控制系统一样。

用户将传感器或执行机构连接到一路接线端上，并且应用一组逻辑为Tricon编程。

其余的事都由Tricon自行管理。

1.1.2 Tricon系统的特点为了保证在任何时候系统都有最高的完整性，Tricon有如下特点：—提供三重模件冗余结构，三个完全相同的分电路各自独立地执行控制程序。

—能耐受严酷的工业环境。

—能够现场安装，可以现场在线地进行模件级的安装和修复工作而不需打乱现场接线。

—能支持多达118个I/O模件（模拟的和数字的）和选装的通讯模件，通讯模件可以与Modbus主机和从属机连接，或者和Foxboro与Honeywell分布控制系统（DCS）、其它在Peer-to-Peer网络内的各个Tricon、以及在TCP/IP网络上的外部主机相连接。

TS3000系统在CO2压缩机组中的应用介绍了串联工作的压缩机组基于TRICON TS300的ITCC系统的设计方案，控制原理，为同类系统的改造提供了可借鉴的方法。

标签：TS300；防喘振控制；负荷分配控制1 引言TRICON TS3000系统将传统上需要多个分立的功能集成在一套可靠性极高的三重模件冗余容错控制系统中完成；可实现速度控制、抽汽控制、压缩机防喘振控制、开停车顺序控制、安全联锁保护、性能控制（负荷分配）以及解耦控制等。

2 项目现状化肥厂尿素装置现有一台CO2增压机K103和一台CO2压缩机3102J串联工作。

增压机K103安全联锁由一套GE PLC完成，防喘振和性能控制由一套3C+系统完成。

压缩机3102J防喘振和电子调速功能由另一套3C+系统完成，联锁保护由一套ICS系统完成，机组35点温度由增压机K103 GE PLC系统监视，机组主要工艺参数和齿轮箱温度等51点由另一套GE PLC监视,串联负荷分配控制通过2套3C+系统硬接线实现。

两台机组的关键控制和联锁功能目前在三个不同的平台上实现，操作员要通过不同的操作站进行操作，操作复杂。

主要问题如下：-GE FANUC PLC系统和3C+控制器不向用户公开编程组态，即使用户在实际操作中总结出一些操作特性和方式也不能自行进行组态的更改和更新。

-GE 的PLC系统属于通用型PLC，可靠性远不及安全型PLC,在使用一段时间后容易出现各类故障，严重的造成系统非计划停车。

-机组监控共由4套独立系统完成，造成问题查找、维护困难，同时隐患点增加。

3 改造方案拆除原有4套系统，采用一套TS3000系统完成对增压机K103和压缩机3102J的电子调速、防喘振控制、ESD功能及监控。

根据现有操作要求和经验，重新对工艺控制和防喘振控制及其相关回路的协调控制进行重新组态。

保持和完善现有控制系统的控制方案所列的全部控制功能。

特别是防喘振控制之间的协调控制，压力超驰控制。

ITCC控制系统和透平压缩机的安装与调试摘要：我公司于2011 年在越南（煤头）化肥项目气化装置中安装的关键性设备循环气压缩机采用压缩机/透平综合控制系统ITCC （TS3000），该系统可靠性高，为设备和管道的正常安全运行提供了保证。

本人参与了压缩机从安装到单体试车再到整个系统开车成功的全部过程，系统的正常投运，对气化装置顺利开车起到积极效果，从而保证了工程开车的进度和质量的要求。

关键字: ITCC 安装循环气压缩机系统主要由：油站、主动力部分、工作部分、循环气管线部分和ITCC控制系统组成，其中油站油品分成多路向汽轮机和压缩机输送润滑油和控制动力油，而使用油品的设备本身对油品的条件有很高的要求，ITCC控制系统通过现场变送器、传感器将油箱的油位、油管中的压力、各工艺测点油的温度仪表点信息采集经过运算控制输出，一路直接到达现场通过调节阀控制管路油压，另一路去MCC在需要的时候对油箱的加热器、油路增压泵及进油泵联锁控制最终使油品各项参数满足要求，其中润滑油压力低于工艺参数下限时，系统将联锁停车。

油箱的过滤器进出口有一差压变送器，当系统接收到压差信号过大时，将在计算机显示器上报警显示，提醒工作人员处理。

主动力部分是由杭汽提供的型号为：NG25/20额定功率为901KW额定转数为10640 r/min 的背压式汽轮机，系统主要采集的数据有：轴瓦温度、转速、轴振动、轴位移、键相。

输出电压/电流信号控制汽轮机随机控制设备“电液转换器”上相关电子部件，来控制内部机械量来实现汽轮机的调速与急停车，速关组件结构复杂，电子元部件精密易损且价格高昂，在施工作业时必须小心谨慎以免造成损失，我们在现场在接此部分线时，考虑到风险，于是一直等到设备厂家到达现场后并与总包单位共同确认才完成工作。

前后轴瓦温度探头各两支共4 支，均为PT100 双支热电阻，安装简单，但探头线缆较长，在配合设备专业翻瓦时不要让线缆受到损伤，翻瓦后要将线缆固定要牢靠拉紧摆好，防止润滑油进口的油冲击造成线缆松动后卷入机体活动部分损坏机器。

2018年08月材料仍然存在着许多不足，首先它的化学性质过于稳定，以至于表面缺乏应有的活性，侵润度得到一定程度上的降低，与此同时侵水能力也会减弱。

这是因为芳纶材料的化学结构中含有大量的苯环，苯环的分子结构不够活跃，遇到其他复合材料时，无法进行良好的结合，这就直接导致了其剪切强度与横向拉伸强度的降低。

相关技术工作者应对这些方面引起重视，可适当将芳纶材料的内部分子结构进行改变，完善复合界面的处理工艺。

使芳纶材料的优势得到更好的发挥，服务于我国航空航天、火箭制作等各个行业。

参考文献：[1]宋应登,李斌太,邢丽英.芳纶纤维/环氧树脂界面相的准静态纳米压痕研究[J].宇航材料工艺,2017,47(2):81-85.[2]刘冬冬,扈艳红,张芳芳,等.叠氮苯并咪唑偶联剂增强国产芳纶Ⅲ/聚三唑树脂复合材料界面[J].复合材料学报,2017,34(2):336-344.[3]郝杨,陆赵情,赵永生,等.芳纶纤维/NFC 复合纸基材料的界面及强度性能研究[J].陕西科技大学学报,2017,35(3):18-24.[4]周宗淘,罗筑,洪波,等.马来酸酐化液体聚丁二烯对天然橡胶/芳纶短纤维复合材料性能的影响[J].橡胶工业,2018,65(3):304-308.[5]王涛,王进,李祥,等.新型间位芳纶基聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究[J].水处理技术,2017,11(8):27-31.项目编号：2017年全国大学生创新创业训练省级一般项目，编号：201714223021作者简介：李佳美，（1995-），女，贵州省安顺市，2014级本科生，单位：贵州师范学院物理与电子科学学院；周朝明，（1995-），男，贵州毕节，本科，2015级，物理学，贵州师范学院物理与电子科学学院；向坤，（1984-），男，贵州遵义，研究生，讲师，先进材料制备及成型技术，单位：贵州师范学院物理与电子科学学院；刘希凯（1992-），男、贯籍：贵州省大方县、最高学历：本科、职称：2015级本科学生、单位：贵阳市乌当区贵州师范学院。

综合透平压缩机控制系统ITCC 控制系统方案概念综合透平压缩机控制系统Integrated Turbo & Compressor Control System 英文缩写（ITCC）。

功能提供防喘振、联锁停机、电子调速、超速保护、硬件在线诊断、SOE顺序事件记录、在线换卡、在线下装程序、为压缩机/ 汽轮机附属系统提供监测和保护功能，并且输出报警或停机和关机、对压缩机组实现全部操作和监控及保护，实现节省能源、保护机组的目的。

一. 登录画面登录画面是用来选择操作员是以什么身份登陆系统，点击登录按钮会弹出以下窗口。

写入登录用户名和口令就可以登录了。

登录后在主画面上会显示用户名和用户的级别。

以管理员身份登录后，就可以操作画面下方的注销用户、锁定键盘、解锁键盘操作，还可以点击退出按钮，退出INTOUCH 系统。

操作员可以根据需要点击，选择进入空压机流程画面或氮压机流程画面。

二．空压机流程点击进入空压机流程主画面，会切换到如下主画面。

此画面显示为空压机气路流程。

在画面的左上角为空压机控制主画面选择按钮。

按钮右边是报警栏，在报警栏的右边是操作员级别和身份显示。

在操作员级别和身份显示栏右边有如下图案：。

这是ITCC控制系统上位于下位之间通讯状态显示，通讯正常时会交替闪烁，如果长时间不闪烁，则表示通讯故障，此时此台操作站显示数据为虚假数据，所有操作失效，需要通知仪表车间检查故障。

在通讯状态显示左边有空压机组报警和氮压机组报警文本框，当空压机组报警时，空压机组报警字符会交替闪烁，当氮压机组报警时，氮压机组报警字符会交替闪烁。

在画面内，如果通道有错误，在数据栏内，标签名会变为紫色。

如下所示：。

在画面中有如下图形：，在方框中图形为空压机入口导叶闭锁显示，当为红色时，表示入口导叶闭锁，当变为绿色时表示闭锁解除。

点击该图形，会弹出入口导叶操作画面，如下图所示：OP即为入口导叶的输出值，PV是入口导叶的测量值，点击上下箭头是开关入口导叶，也可以点击OP输出栏数据输入需要开得开度，回车即可(在机组运行期间建议使用按钮点击输入)。

透平-压缩机综合控制系统（ITCC）２００３年７⽉茅１０卷增刊控制Ｉ程Ｃｏｎｔｒ０１ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＪｕｌ２００３Ｖ０１．１Ｏ．Ｓｔ⽂章编号：１６７ｌ⼀７８４８（２００３）ｓｌ，０１６４⼀０３ｌ引⾔透平．压缩机综合控制系统（ＩＴｃｃ）郭宏．王艳（沈阳⿎风机⼚⾃动控制系统⼯程公司。

辽宁沈阳⼉００２２）摘要：⾈毒瞢了⼀种新型的控制系统⼀透平⼀压缩机综合控制系统（ＩＴｃｃ）．阐述了系兢的基末原理和主要功能，并培出了硬件构成及软件实现⽅法。

谊亲兢采⽤了可骗程控斟器（ＰＬｃ）及其⼈机接⼝（ＨＭｌ）技术．将汽轮机逄度调节、压缩机动态访喘捧控制和紧急停车等通常由独⽴硬件完成的功能综合在⼀起。

彤成有机的整体溶⼊⼀个ＰＬｃ控制来皖中．使控制功能紧凑协调、渐趋完善、节约成本、提⾼可靠性，适⽤于太型⽯化装王压缩机蛆控制。

蛀多次应⽤．⿎果良好。

关键调：ｌＴｃｃ；汽轮机调速；压缩机防喘振；三重冗余ＰＬｃ中圉分类号：１１Ｐ２７３⽂献标识码：Ａ随着许多⽯油化⼯装置规模的不断扩⼤，它们对⽣产过程控制的要求从过去调节单⼀⼯况参数发展到需要调节多⼯况参数来稳定⽣产过程，⽽且这些企业对控制系统的要求也从具体的设备控制转变为对整个装置的综合控制。

然⽽，⽬前⽯油化⼯核⼼动⼒设备⼀压缩机及其驱动机⼀汽轮机多由各⾃独⽴的⾃动控制系统进⾏控制，甚⾄单单⼀台压缩机就会配有两套控制系统。

这样不仅造成硬件资源的浪费，还由于控制过于分散，使各设备之间的控制功能不能很好的协调，起不到应有的控制效果，这已经成为危及⽣产过程平稳运⾏的主要因素。

为此，本⽂总结并开发出了⼀套运⽤⾼可靠性三重冗余ＰＩ。

ｃ控制单元组成的将汽轮机与压缩机各种监测、控制和调节功能紧密地结合在⼀起的新型控制系统。

它可以对机组进⾏有效地、协调地控制．被称之为透平⼀压缩机综合控制系统（ＩＴＣＣ）。

２ＩＴＣｃ系统的主要功能ＩＴｃｃ系统具有对各种运⾏参数进⾏实时监视与测量，并有越限报警和⾃保停车等功能，保证机组的安全；可以对需作调节的⼯艺过程量做⾃动或⼿动调节，协调机组运⾏；还具有数据的采集、显⽰、存储功能，以备过程及事故后分析；另外它还要具有能与其他系统通讯的功能，可与整个装置或其他设备进⾏协调控制。

ITCC综合控制系统在压缩机组控制中的应用研究随着工业自动化的不断发展，控制系统在压缩机组中的应用越来越广泛。

ITCC综合控制系统作为一种先进的控制技术，在压缩机组中的应用研究也越来越深入。

本文将结合实际案例，探讨ITCC综合控制系统在压缩机组控制中的应用研究。

一、ITCC综合控制系统的概述ITCC综合控制系统是一种集现代计算机技术、通信技术和控制技术于一体的先进控制系统。

它可以实现对各种设备和系统的监测、控制和优化，提高生产效率、降低能耗，提供更加精确和迅速的控制。

在压缩机组中应用ITCC综合控制系统，能够实现对整个系统的全面监控和智能控制，提高生产效率和稳定性。

二、ITCC综合控制系统在压缩机组中的应用案例1.实时监测和诊断ITCC综合控制系统可以实时监测压缩机组的运行状态、压力、温度等参数，及时发现设备异常，预警并报警，提高设备可靠性和安全性。

同时，系统可以进行故障诊断，帮助工程师快速找到问题所在，减少维修时间，提高设备利用率。

2.智能控制和优化通过ITCC综合控制系统，可以对压缩机组进行智能控制和优化调度，根据不同的生产需求和用气量自动调节设备运行参数，提高系统的节能效率和生产效率。

系统还可以根据不同的负载情况实时调整设备运行状态，保持系统的稳定性和平衡性。

3.远程监控和管理4.数据分析和报告三、结语ITCC综合控制系统在压缩机组控制中的应用研究是一项具有重要意义的工作。

通过对ITCC综合控制系统在压缩机组中的应用案例进行实地调研和验证，不仅可以有效提高压缩机组的运行效率和可靠性，还可以促进控制技术的创新和发展。

相信随着科技的不断进步和控制技术的不断发展，ITCC综合控制系统在压缩机组控制领域的应用研究将会取得更加显著的成果。

Tricon TS3000控制系统在三化肥空气压缩机的应用摘要：三化肥45万吨/年合成氨装置空压机组, 介绍使用的ITCC 系统对其进行一体化集成控制的情况。

关键词：空压机组 ITCC 系统防喘振速度控制宁夏石化公司三化肥装置建设于2012年，年产合成氨45万吨，是具有自主知识产权的国产化大化肥装置，关键设备工艺空气压缩机机组（K1301）由杭州汽轮机和沈阳鼓风机集团公司联合制造，汽轮机轴功率为15577kW, 额定空气流量68000Nm3/h。

该工艺空气压缩机（K1301）将经入口空气过滤器过滤后的空气经过四级压缩到4.33 MPa（A）、181℃后，进入一段转化炉对流段的第一工艺空气预热器（B1401 E02A）和第二工艺空气预热器（B1401 E02B）预热到约500℃，再送入二段转化炉（R1401）上部与转化气进行燃烧，产生工艺气送往高低温变换单元，空气压缩机组一旦停车，会直接造成三化肥全装置停车。

为确保空气压缩机平稳长周期运行，采用了先进了Trocon TS3000 控制系统，实现防喘振和联锁控制，目前系统运行平稳可靠。

1、Tricon TS3000 硬件结构原理机组控制系统 (Integrated Turbine? Compressor Control，简称ITCC)是I/O信号，CPU，内部总线、I/O扩展总线全部三重化冗余和运行单一程序的容错控制系统。

每个系统支路可以独立执行控制程序，并与其它两个支路并行工作，硬件核心是基于Tricon的三重模块容错（TMR）结构的控制器（图一），模块化设计，由主机架、扩展机架、电源模块、I/O模块、处理器模块和通讯模块组成。

在处理器内部，一个32位的NS32GX32起着基本处理器作用，而其它两个处理器则管理着I/O和通讯子系统。

NS32GX32的运行频率为25MHz，通信处理器80C152的运行频率为16MHz，数据速率为2Mbaud，而I/O通信处理器80C31运行频率为12 MHz，数据速率为375kbaud。

一、概述3000转每分透平和压缩机的转动惯量转动惯量是物体绕轴旋转时所具有的惯性特性，对于透平和压缩机来说，其转动惯量对于其稳定运行和性能表现具有重要的影响。

本文将就3000转每分透平和压缩机的转动惯量进行深入分析和探讨。

二、透平机的转动惯量透平机是一种常见的动力机械，其转动惯量取决于其结构和工作原理。

透平机的转动惯量主要受到转子质量、转子半径和转子转动速度的影响。

在3000转每分的工作状态下，透平机的转动惯量需要通过精确的计算和测试来确定，以保证其运行的稳定性和可靠性。

三、压缩机的转动惯量与透平机类似，压缩机的转动惯量也是影响其运行性能的重要因素。

在3000转每分的工作状态下，压缩机转子的质量、转子半径和转子转动速度都将对其转动惯量产生影响。

深入研究压缩机的转动惯量可以为其设计和优化提供重要的参考依据，从而提高其运行效率和性能稳定性。

四、影响转动惯量的因素1. 转子质量：透平和压缩机的转子质量是决定其转动惯量的重要因素之一。

转子质量的增加会导致转动惯量的增加，从而影响机器的稳定运行。

2. 转子半径：转子半径是影响透平和压缩机转动惯量的另一个关键因素。

半径越大，转动惯量越大，对机器的惯性阻力也越大。

3. 转子转动速度：转子的转动速度对转动惯量的影响也极为显著。

当转子转动速度增加时，转动惯量也会相应增加，这将对机器的运行稳定性产生重要影响。

五、影响转动惯量的计算方法1. 数值模拟：利用计算机仿真软件进行数值模拟，对透平和压缩机的转动惯量进行精确计算。

通过不同工况下的数值模拟，可以得到转动惯量与转子参数之间的定量关系。

2. 实验测试：通过实验测试，采集透平和压缩机在3000转每分工况下的转动惯量数据，以验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

实验测试是确定转动惯量的重要手段之一，对于机器的设计和优化具有重要的参考价值。

六、转动惯量对机器性能的影响1. 转动惯量的增加将增加机器的惯性力，使其对外界扰动具有更强的抵抗能力，提高机器的运行稳定性。