空压机监控系统升级改造

摘要：本文为空压机监控系统升级改造项目，主要解决了空压机监控以及控制柜备件短缺问题，大大提高了空压机运行的稳定性。

关键词：空压机 控制柜 通讯

引言

空压站空压机ASC控制系统曾多次出现压缩机现场控制系统与上位监控系统通讯中断、上位监控负载分享功能失效、无法读取历史趋势等问题。ASC控制系统是2006年由CEM控制系统升级改造，从2014年开始系统频繁出现故障，上位计算机老化，且空压机工程师站/操作站只有一台，一旦操作站硬件或软件出现问题，均会影响压缩机的监控。原系统通讯方式存在其中一台出现故障后所有空压机通讯均受到影响，排查故障时其他空压机无法监控的问题。且目前现场控制柜内主控板、操作面板和通讯卡均已停产，备件无法订购。新装置投运后用风量会增加，目前空压机的容量不足。同时面临着装置整合的问题。

基于存在上述问题，实施了空压机上位监控系统升级改造，同时与现场控制柜更新项目、新增1#空压机项目（空压站优化项目）和五站合一项目并行实施。

1.项目难点

项目应在装置停工或空压机停运时实施，但停车仅10天左右。无法满足工期要求，这就面临着需要在压缩机运行时开展部分项目施工。且该项目与空压机多个更新、施工项目同时进行，各项目之间存在相互交叉、制约，需要综合确认涉及的各项技术问题。例如：空压机现场控制柜更新，需要提前熟悉并确认控制系统变化情况以及通讯是否存在;新增空压机监测参数信号的引入和通讯问题;装置整合后上位监控操作站移位等问题。

2.项目实施

2.1制定施工方案

空压机正常运转不仅影响化工部装置运行，甚至影响炼油部部分装置运行，同时其他更新、施工项目与该系统更新改造存在着接口联系，在制定方案时，需要统筹考虑，将施工工序细化分解、分析风险源并进行风险评估。确定在装置运行期间可以实施的工序，并提前安排实施。

具体风险识别内容：

（1）安装控制柜：搬运过程中防止磕碰，避免人员受伤和设备损坏，尤其在门、窗的尖锐棱角处做好防护措施，避免控制柜刮伤。

（2）安装桥架和穿线管：避免碰到原有电缆，造成压力波动。

（3）土方开挖及恢复：施工过程中做好防护和警示。

（4）电缆桥架、穿线管安装和敷设电缆：高空作业，劳保用品穿戴齐全，防护措施完备。

（5）因是控制系统（通讯网络）更新，要求厂家提前到厂调试，确保系统正常投运;同时做好切就地控制的准备。

2.2 控制柜安装、接线

控制柜尺寸2100*1300*600，无法通过外操间的门进入，对外操间窗户进行测量，确定从窗户进入可行后，在做好防护的情况下，控制柜安装在指定的位置。

1#空压机项目涉及的外围仪表没有接线图，根据升级系统控制柜接线图和流量积算仪说明书，绘制11条回路接线图，指导施工人员完成接线。

2.3 系统上电

控制系统接线完成后，与系统厂家共同确认接线情况，逐点核对，逐条回路校验，确保系统成功上电。

2.4 通讯测试

系统更新原计划两台操作站均设在空压机外操间，因五站合一项目的实施，将其中1台操作站设在聚酯中控室。为此在控制柜和聚酯机柜间网络柜分别增加光纤终端盒和光电转换器，光纤完成敷设、熔纤后，进行了打光测试，确保信号通讯正常。

2.5負载分享功能调试

系统厂家工程师现场服务期间，运行的空压机为1#空压机（空压优化项目新空压机、新控制柜）和2#空压机（新控制柜），空压机负载分享功能效果较好。

当运行2#空压机和4#空压机时，几乎没有负载分享效果，4#空压机满做功，而2#空压机基本不做功。经过分析需要做如下确认项目：

（1）检查系统压力传感器（4#已检查正常，2#正在运行，待停运后检查，大修期间已校验）。

（2）系统压力取压点相距较远且距离母管外供管线距离不等，该项已无法调整。

目前调整2#空压机系统压力设定点，由710KPa调整为725KPa，2#和3#空压机运行，负载分享效果渐显。

3.效果

经过对施工过程中项目难点的解决，实现了高品质的施工质量和高效的施工进度，同时解决了以下几方面的问题：

3.1解决了原UPS市电供电问题

供电要求2路UPS供电，与电气专业确认UPS容量、位置，同时确定路由。同时解决空压机上位机多年来为市电供电的问题。

3.2解决了更新系统的控制柜外操间安装接地不满足问题

更新系统的控制柜计划安装在公用工程空压站外操间，不是机柜间，没有接地，不满足控制系统安装要求。与电气专业沟通确认，在外操间室外设立独立的接地系统，并在外操间设立总等电位箱，以满足控制系统的安装要求。

3.3解决了多项目界面技术问题

在实施空压机监控系统升级改造项目的同时，需要考虑现场压缩机控制系统更新后与升级改造后的监控系统的通讯问题、空压优化项目新增压缩机与升级改造后的监控系统的通讯和外围仪表的监控问题。原空压机监控系统升级改造项目在空压机外操室设置两台工程师站/操作站，技术协议签订后，新增五站合一项目要求将其中一台工程师站/操作站移至聚酯控制室。

解决了新增空压机现场控制系统、更新的现场控制系统与升级后的监控系统的通讯问题。审核现场控制系统更新技术协议，明确该项目需要完成更新后系统与上位更新系统NEW-iControl 集控系统的通讯。原现场控制系统CMC系统设有独立的通讯模块，但新系统Xe-145F系统没有通讯模块，与厂家确认通讯模块问题。新增空压机系统同样存在通讯模块的问题，除此之外，1#空压机项目新增外围仪表需要单独引仪表信号至上位更新NEW-iControl 集控系统，增加独立的AI模块，但上位监控系统PLC使用的模块无法实现对流量的温压补偿计算，为此提出在机柜间增加流量积算仪，将温压补偿后的信号传至更新系统进行监控。

4.结论

通过更新改造，消除了其中一台出现故障后，排查故障时其他空压机无法监控的问题;消除了控制柜内主控板、操作面板和通讯卡均已停产，备件无法订购的问题;消除了空压机的容量不足问题，大大提高了空压机运行的稳定性。

参考文献：

[1]段国光;牛琦.空压机监控方式的改进研究[J];化工设计通讯;2018年08期

作者简介：顾华欣（1981—），女，汉族，籍贯天津，本科学历，工程师，主要从事电仪设备管理方面的工作。