ITCC系统在双电磁阀阀门控制回路中的实际应用与改造

王培佩 董章峰（兖矿新疆煤化工有限公司，新疆乌鲁木齐830019）

ITCC系统在双电磁阀阀门控制回路中的实际应用与改造

王培佩 董章峰（兖矿新疆煤化工有限公司，新疆乌鲁木齐830019）

兖矿新疆煤化工有限公司60万吨醇氨联产项目中四大压缩机组ITCC控制系统采用的是TRICONEX TMR控制系统，通过技术改造在双电磁阀阀门的控制回路中实现了从现场到控制室的冗余控制。

ITCC控制系统；双电磁阀控制回路；TRICONEX TMR；技改

在兖矿新疆煤化工60万吨醇氨联产装置中，压缩机组作为大型的化工转动设备得到了大量的应用。作为核心设备的四大压缩机组的稳定运行是整套装置高效安全稳定运行的关键。整个装置的安全性、可靠性和可利用性，不仅仅取决于压缩机本身的性能，而且还取决于其控制系统的性能。选择适当的压缩机控制系统，对于提高机组的整体性能以至提高整个生产装置的性能是非常关键的。

1　TRICONEX TMR控制系统简介

ITCC压缩机控制系统是应用于较大规模工程中压缩机组的控制系统。它具有高可靠性，功能强大，组态灵活，容易操作等优点，是集机组的透平调速控制、防喘振控制、性能控制、负荷分配控制、抽气控制、自保联锁逻辑控制为一体的综合控制系统。

TRICONEX控制系统硬件由美国TRICONEX公司生产，它具有三重冗余结构（TMR）和冗错能力。此系统由三个完全相同的系统支路组成（电源卡件除外，该卡件为双重冗余）。每个系统支路独立地执行控制程序，并与其它两个支路并行工作。

2　双电磁阀工作原理及应用

图1　双电磁阀工作原理

当联锁信号为“1’’（即电磁阀上电）时，电磁阀A，B的1～2导通，电磁阀B处于工作状态，而电磁阀A因为电磁阀B的1～3之间不通，处于备用状态。仪表空气直接经过电磁阀B进入到气控阀，从而控制执行机构动作。当电磁阀B故障时，其2～～～3连通，而此时电磁阀A的1～～～2是连通的，故仪表空气仍能通过电磁阀A，经过电磁阀B进入气控阀控制执行机构动作。使A，B电磁阀成为真正意义上的冗余配置。当A，B电磁阀任意一个故障时，都不会引起控制阀状态的改变。

当联锁信号为“0”（即电磁阀A，B断电）时，电磁阀A、B之2～3导通。气控阀信号气通过2～3排到大气中。

3　分析ITCC系统在双电磁阀控制回路中的应用及存在问题

之前的控制方式为单通道控制单继电器然后控制双电磁阀从而控制阀门动作，这种方式使现场阀门达到了事故状态下的冗余状态，但是控制室内部还是单一回路，一旦控制室内部出现故障，就有可能造成双电磁阀同时失电，仍然无法做到真正意义上的冗余。

以氨压机省功器液相出口阀为例。在系统正常运行中，当控制该阀门的卡件通道突然出现故障时，该通道控制的继电器失电从而使现场该阀门的两个电磁阀同时失电，阀门自动关闭，液氨无法向后系统输送，最终可能导致整个尿素系统减负荷运行甚至停产，给公司造成巨大的损失。出现这种现象的原因就是因为控制室内部是单一继电器控制的单一回路，双电磁阀只能在控制室内部正常的情况下实现现场的冗余状态。

4　对双电磁阀控制回路的改造

根据上述问题，对所有双电磁阀控制的重要阀门进行控制回路的改造。在控制室备用通道上取点增加一路继电器和现场设备双电磁阀直接连接，这样整条回路都达到了冗余状态，为系统长周期稳定运行提供更大保证。具体改造方法为：

4.1在ITCC机柜中对应的DO卡件上除原选用通道的基础上增加响应的备用通道；

4.2在ITCC机柜中除原使用继电器底座和继电器的基础上，再新增加一个继电器底座和继电器；

4.3将DO卡件上新增加选取的备用通道“L+、L～”端分别与继电器底板上新增继电器常开触电对应相接线连接；

4.4各部件接线并安装完成后，将电缆放入汇线槽，扣上汇线槽盖，整理机柜，达到柜内整洁、无电缆交叉、电缆不受应力的标准；

4.5检查接线并紧固、测量电缆屏蔽、接地合格后进行单通道逐一上电。

经过上述改造，使得控制室内部控制回路能够与现场保持一致，现场设备和控制室通道均达到冗余状态；事故状态下至少有一路电源处于闭合可用状态；检修或发生故障可以进行切换，排查处理现场阀门气路及电磁阀；改造完成后不影响工艺投自动或手动操作；有效的保证了现场阀门动作的稳定性和工艺判断的准确性。

5　结语

笔者介绍了60万吨醇氨联产项目ITCC系统在开车与生产过程中遇到的大量问题中的一小部分，通过通过公司技术人员的共同努力和紧密配合，克服并解决了大量的技术和设计难题，使得装置达到实际生产需求，为压缩机组和ITCC控制系统问题的解决提供了参考资料。

［1］任喜金，蒋瑞，魏烈元.石油化工自控设计中冗余容错技术实践［J］.化工自动化及仪表，2014，41（283）：434～436.

［2］邱晋刚.ITCC系统的应用与维护总结［J］.中氮肥，2009 （1）：47～51.