Systembezeichnung

Automatisiertes Prozesssteuerungssystem und Notschutzsystem für Kompressoren und angetriebene Dampfturbinen М-1, М-5, М-6.

Ziel der Systementwicklung

Automatisiertes Prozesssteuerungssystem und Notschutzsystem für Kompressoren und angetriebene Dampfturbinen sind bestimmt zur on-line Messung und Überwachung der Fertigungsparameter, Warnungs- und Störungsmeldungen, Darstellung der Fertigungsdaten, automatischen Steuerung, Notschutz, Pumpverhütungsregelung und -schutz, Selbstanlauf, Geschwindigkeitsregelung von Kompressoren und angetriebenen Dampfturbinen.

Beschreibung des Gegenstandes der Automatisierung

Der Turbokompressor ist bestimmt zur Gaskomprimierung. Als Kompressorantrieb dient eine Dampfturbine.

Der Turbokompressor besteht aus folgenden Baueinheiten:

• Dampf- und Kondensatsysteme
• Schmier- und Steuerölsysteme
• Einheit zur zwischenstufigen Pyrogas-Abkühlung
• Systeme zur Stickstoff-Zuführung, Dampflieferung und -absaugung in Dichtungen des Turbokompressors
• Elektroschieber
• Druckregelventile
• Einspritzsysteme für Inhibitorlösung
• Kondensatanlagen

Die Zweckbestimmung des Prozesssteuerungssystems:

• Steuerung der Fertigungseinrichtungen
• Störungsfreier Anlauf und Abschalten der Kompressoren und angetriebenen Dampfturbinen und alle erforderlichen Umschaltungen

Die Zweckbestimmung des Notschutzsystems:

• Schutz der Fertigungseinrichtungen vor Schäden und maximale Reduktion der Heizstoff-Emissionen
• Vorbeugung von Notfällen bei der Überschreitung der zulässigen Parameterwerte in allen Betriebsarten
• Abbruch der Entwicklung der Gefahrsituation durch sichere Abschaltung und Überführung des Fertigungsprozesses in einen sicheren Zustand nach einem vorgegebenen Programm

Systemfunktionen

• Messung der Fertigungsparameter
• Überwachung der Abweichung von Fertigungsparametern
• Zustandsprüfung der Ausrüstung
• Prüfung der Signalsicherung (Leitungsunterbrechung, Kurzschluss usw.)
• Selbstdiagnose der Steuergeräte
• Lokal-/Fernsteuerung (von der Arbeitsstation des Bedieners aus) der Stelleinrichtungen (Elektroschieber) mit Auswahl der Betriebsart
• Automatische Steuerung der elektroangetriebenen Ausrüstung (selbsttätige Reserveeinschaltung der Öl- und Kondensatpumpen)
• Visualisierung, Registrierung und Archivierung der Parameter
• Warnungs- und Voralarmmeldung bei der Parameterabweichung und Zustandsänderung der Ausrüstung
• Automatische Regelung der Fertigungsparameter
• Automatischer Schutz von Kompressoren und angetriebenen Dampfturbinen (Vorbeugung von Notfällen bei der Überschreitung der zulässigen Parameterwerte in allen Betriebsarten und Gewährleistung einer sicheren Abschaltung nach einem vorgegebenen Programm)
• Kontinuierliche Berechnung der Betriebspunktlage des Kompressors hinsichtlich der Pumpgrenze
• Ausgleich der geringen Fertigungsstörungen durch Pumpverhütungsregelung gemäß PID-Gesetz mit minimal nötiger Öffnung des Pumpverhütungsventils innerhalb der Regulierstrecke
• Ausgleich der großen Fertigungsstörungen durch den Algorithmus der stufenweisen Pumpverhütungsregelung mit minimal nötiger stufenweiser Öffnung des Pumpverhütungsventils innerhalb der Regulierstrecke
• Überwachung der Annäherung an die Pumpgrenze nach Durchfluss und Erreichen des Kompressionsgrenzwertes für jede je nach Temperatur und Druck eines komprimierten Gases automatisch berechnete Stufe bei jeder Kompressorsektion und Erzeugung entsprechender Steuerausgangssignale
• Schutz der Kompressoren vor Pumpen durch den Pumpschutz, wenn der Betriebspunkt des Kompressors die Pumplinie überschreitet
• Voreilende Einwikung auf den Pumpverhütungsregelkreis hinsichtlich des Hauptfertigungsparameters
• Bereitstellung entsprechender Informationen über einen Abstand bis zum Pumpen, Öffnung des Pumpverhütungsventils und der Drosselklappe beim Empfang, Betriebspunktlage des Kompressors auf der gasdynamischen Kennlinie
• Einhaltung der vorgegebenen Drehzahl der Turbine mit zulässiger Abweichung von höchstens 0.1%
• Automatische Regelung der Drehzahl des Turbinenläufers
• Korrektur der Drehgeschwindigkeit im automatischen Betrieb je nach Dampfdruck beim Turbineneintritt und Gasdruck in Kompressorsaugleitungen
• Abschaltung der Kompressoren und der angetriebenen Dampfturbinen nach einem vorgegebenen Abschaltungsprogramm mit Einhaltung der Programmfolge und Zeitabschnitte
• Automatische Überführung der Turbine in die geregelte Betriebsart entsprechend dem Überführungsalgorithmus und Inbetriebnahmediagramm
• Implementierung der Logik für Inbetriebnahmeverbot/Genehmigung bei der abgebauten/zusammengebauten Anlaufschaltung
• Möglichkeit zur Schutzprüfung mittels Signalsimulation
• Automatische Regelung der Fertigungsparameter des Äthylen- und Propylen-Kühlkreislaufes
• Erfassung von Betriebszeiten der Turbogruppen
• Berechnung und Anzeige der technisch-wirtschaftlichen Kennzahlen der Turbogruppen
• Ausgabe von Archivinformationen bzgl. des Fertigungsprozesses

Projektlösung

Automatisiertes Prozesssteuerungssystem und Notschutzsystem basieren auf dem verteilten Steuersystem Centum CS 3000 von Yokogawa.