搬遷項(xiàng)目機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)完善案例

離心機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及完善方案分享——機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)完善項(xiàng)目共涉及到36套大型機(jī)組，其中離心機(jī)組共23套。本案例主要是針對(duì)離心機(jī)組的完善方案，分別以8個(gè)區(qū)域機(jī)柜間涉及的機(jī)組分別進(jìn)行了詳細(xì)完善方案說(shuō)明，方案涉及到整個(gè)監(jiān)測(cè)及診斷構(gòu)架。為了使整個(gè)系統(tǒng)符合要求，本方案對(duì)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)探頭、前置器進(jìn)行了部分更換BN3500框架系統(tǒng)卡件及網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行了增補(bǔ)，整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)配置及說(shuō)明。通過(guò)此次方案進(jìn)行完善后，本項(xiàng)目離心機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)才能完全滿(mǎn)足中石化總部的相關(guān)規(guī)定要求。大型石化企業(yè)通常有較多的大型機(jī)組，其中很多機(jī)組可能是關(guān)鍵機(jī)組，機(jī)組故障跳停就很可能引起整套或多套生產(chǎn)裝置跳車(chē)，進(jìn)而會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，所以需對(duì)大型機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。中國(guó)石油化工股份有限公司巴陵分公司己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級(jí)轉(zhuǎn)型發(fā)展項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“搬遷項(xiàng)目”）離心機(jī)組共23套，其中A類(lèi)機(jī)組16套、B類(lèi)機(jī)組5套、C類(lèi)機(jī)組2套，分別分布動(dòng)力、合成氨、空分、空壓站、雙氧水裝置A/B線(xiàn)、硫化氫制酸、硫磺制酸、氧化環(huán)己酮裝置以及酯化環(huán)己酮裝置A/B線(xiàn)等11套裝置，所涉及的機(jī)柜間有一、三、五、六、七、八及動(dòng)力南、北等機(jī)柜間。所有機(jī)組都配置了一定的振動(dòng)/位移檢測(cè)點(diǎn)，部分機(jī)組同時(shí)配置了本特利3500狀態(tài)監(jiān)測(cè)框架系統(tǒng)和CCS機(jī)組控制系統(tǒng)及相關(guān)超速保護(hù)系統(tǒng)，部分機(jī)組只配置了監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)以4~20mA信號(hào)直接引入到相應(yīng)區(qū)域的DCS系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。所有機(jī)組都未配置分析診斷系統(tǒng)。為了滿(mǎn)足中石化相關(guān)文件要求，本次對(duì)所有機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)進(jìn)行了完善，為了盡量節(jié)省項(xiàng)目投資，對(duì)所有離心機(jī)組采用的是對(duì)本特利的3500框架及System1系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容及升級(jí)改造的方案。其中利用部分機(jī)組已配帶的3500框架，另增補(bǔ)部分3500框架，部分是在同機(jī)柜間的框架上增補(bǔ)相應(yīng)卡件，部分3500框架利舊原城區(qū)設(shè)備。機(jī)組分析診斷系統(tǒng)是在舊城區(qū)原有的本特利System1系統(tǒng)上進(jìn)行升級(jí)。System1系統(tǒng)通過(guò)對(duì)離心機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確可靠分析，以準(zhǔn)確的診斷為依據(jù)合理安排生產(chǎn)和檢修計(jì)劃，真正做到預(yù)防性維修。離心機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)以機(jī)柜間管轄區(qū)域?yàn)閱挝唬總€(gè)機(jī)柜間放置設(shè)備健康在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)專(zhuān)用且具備防火墻功能的光電交換機(jī)一臺(tái)，將本機(jī)柜間所有3500框架系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以超五類(lèi)以上網(wǎng)線(xiàn)形式連接至設(shè)備健康在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)服務(wù)器后，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、監(jiān)控和分析?？稍谡麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)任何一處添加客戶(hù)端，方便維護(hù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查看。所有振動(dòng)、位移測(cè)點(diǎn)觸發(fā)的邏輯聯(lián)鎖都在3500框架系統(tǒng)內(nèi)完成后輸出干接點(diǎn)信號(hào)給相應(yīng)機(jī)組控制的CCS、DCS、SIS和PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)。所有振動(dòng)、位移測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可通過(guò)MODBUS-RTU通訊方式傳送至相應(yīng)的CCS、DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控。設(shè)備健康在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)與外部遠(yuǎn)程監(jiān)控或其他管理系統(tǒng)可通過(guò)OPC或TCP/IP來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送（過(guò)防火墻），從而達(dá)到對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)組實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷及管理的目標(biāo)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。具體的改造升級(jí)方案由于離心機(jī)組涉及的生產(chǎn)裝置較多，不同的裝置控制系統(tǒng)集中安裝在不同的機(jī)柜間，所以對(duì)于不同的機(jī)柜間內(nèi)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)原機(jī)組的配置都有不同。根據(jù)原機(jī)組的配置情況，結(jié)合中石化總部的具體規(guī)定要求進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)容、升級(jí)改造，具體方案按機(jī)柜間所管區(qū)域進(jìn)行配置。01一機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組一機(jī)柜間區(qū)域共有2臺(tái)離心機(jī)組K-1143-001和K-1141-001,此2臺(tái)離心機(jī)組已配備BN3500系統(tǒng)和相應(yīng)安全柵，滿(mǎn)足中石化相關(guān)文件要求，同時(shí)也滿(mǎn)足接入在線(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)System1的要求，但需在K-1140-001機(jī)柜中新增加1個(gè)2光4電以上接口的且?guī)Х阑饓δ艿慕粨Q機(jī)和相應(yīng)開(kāi)關(guān)電源方能把BN3500系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送至System1系統(tǒng)進(jìn)行分析診斷。具體配置方案是將K-1143-001和K-1140-001的BN3500框架數(shù)據(jù)通過(guò)RJ45網(wǎng)線(xiàn)連接至K-1141-001機(jī)柜中的交換機(jī)上，交換機(jī)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后，通過(guò)光纖傳送至中心控制室的System1系統(tǒng)。K-1143-001、K-1141-001監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架目前具體配置圖2所示。02三機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組三機(jī)柜間共有7臺(tái)離心設(shè)備，2臺(tái)A類(lèi)設(shè)備C1161/C1261/X1971和C1761；5臺(tái)B類(lèi)設(shè)備X3471/C3420、X3871/G3881、K-1112-101、K-1112-102和K-1112-103。其中位號(hào)為C1161/C1261/X1971的空氣壓縮機(jī)組已配置BN3500框架系統(tǒng)和相應(yīng)的CCS系統(tǒng)，振動(dòng)、位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)滿(mǎn)足中石化相關(guān)文件要求，相應(yīng)數(shù)據(jù)可通過(guò)通信方式引入至中心控制室的System1系統(tǒng)。其他機(jī)組根據(jù)總部相關(guān)文件要求，需對(duì)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)配置情況進(jìn)行清查，根據(jù)清查結(jié)果需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架進(jìn)行部分改型或增補(bǔ)配置。具體實(shí)施方案如下。位號(hào)為C1761的氮?dú)鈮嚎s機(jī)組需將X-Y相原配置的2個(gè)振動(dòng)和Z相3個(gè)位移探頭前置器型號(hào)為990-05-50-01-00更改為330980-50-CN，探頭不需更換，經(jīng)更換后方能滿(mǎn)足狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需信號(hào)類(lèi)型要求，因機(jī)組為三級(jí)壓縮，根據(jù)中石化《煉化企業(yè)大型機(jī)組運(yùn)行管理指南》的文件要求，需另增加4組振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。位號(hào)為X3471/C3420的氣體膨脹機(jī)需將2組軸振動(dòng)探頭配套的前置器型號(hào)990-04-XX-01-05MOD165335-01更換為330180-91-CN，探頭和延伸電纜不需更換，需將1組鍵相探頭配套的前置器型號(hào)由990-04-XX-01-05MOD165335-01更換為330180-91-CN，探頭和延伸電纜不需更換，按此要求更換后方能滿(mǎn)足狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需信號(hào)類(lèi)型要求。另需新增加一組軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)方能滿(mǎn)足三取二機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)要求。位號(hào)為X3871/G3881的液體膨脹機(jī)根據(jù)相關(guān)文件要求，需將2組軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)的2個(gè)前置器由990-04-XX-01-05MOD165335-01更換為330180-91-CN，探頭和延伸電纜不變。需將1組鍵相的1個(gè)前置器由型號(hào)為990-04-XX-01-05MOD165335-01更換為330180-91-CN，探頭和延伸電纜不變。另需新增加一組軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)方能滿(mǎn)足三取二機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)要求。位號(hào)為K-1112-101、K-1112-102和K-1112-103的3臺(tái)空氣壓縮機(jī)，根據(jù)相關(guān)文件要求，需將每臺(tái)設(shè)備上3路軸振動(dòng)型號(hào)為990-05-50-01-00的變送器更換為型號(hào)330980-50-CN的前置器，方能滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)類(lèi)型要求，探頭和延伸電纜不變。每臺(tái)設(shè)備3個(gè)軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)滿(mǎn)足三取二機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)要求。狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架配置方案：新增加1個(gè)2100×800×800機(jī)柜，新增1個(gè)BN3500框架接入C1761、X3471/C3420、X3871/G3881、K-1112-101、K-1112-102和K-1112-103這6臺(tái)設(shè)備信號(hào)，具體配置如圖3、圖4、圖5所示。另增加24個(gè)安全柵、1個(gè)4光2電交換機(jī)及開(kāi)關(guān)電源方能滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)配置要求。C1161/C1261/X1971監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架（下框架）具體配置，如圖4所示。03五機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組五機(jī)柜間共有2臺(tái)A類(lèi)離心機(jī)組K-1510-401和K-1520-401。2臺(tái)離心機(jī)機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共用1個(gè)機(jī)柜中的1套BN3500系統(tǒng)，根據(jù)目前機(jī)組配置情況，滿(mǎn)足中石化相關(guān)文件要求，同時(shí)也滿(mǎn)足接入在線(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)System1的要求。為了保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能引入中心控制室的System1系統(tǒng)，在機(jī)柜中需增加1個(gè)2光4電以上接口的帶防火墻功能交換機(jī)和開(kāi)關(guān)電源。BN3500數(shù)據(jù)通過(guò)RJ45網(wǎng)線(xiàn)連接至機(jī)柜中新增的交換機(jī)上再轉(zhuǎn)換成光纖將五機(jī)柜間所有離心機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)遠(yuǎn)傳至System1服務(wù)器。K-1510-401和K-1520-401監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架具體配置，如圖6所示。04六機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組六機(jī)柜間有K-1310-101、K-1320-101、K-1310-201和K-1320-201共4臺(tái)A類(lèi)離心機(jī)設(shè)備，目前都配備了BN3500框架系統(tǒng)，滿(mǎn)足在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷分析系統(tǒng)System1的接入要求。為了保證所有監(jiān)測(cè)信號(hào)能引入System1系統(tǒng)，在K-1310-101機(jī)柜中需增加1個(gè)開(kāi)關(guān)電源和1個(gè)8光2電以上帶防火墻功能交換機(jī)。將K-1310-101、K-1320-101、K-1310-201和K-1320-201的BN3500框架通過(guò)RJ45網(wǎng)線(xiàn)連接至機(jī)柜中新增的交換機(jī)上再轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)后傳送中心控制室的System1系統(tǒng)。K-1310-101、K-1320-101、K-1310-201和K-1320-201監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架具體配置，如圖7所示。05七機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組七機(jī)柜間一共有3臺(tái)離心機(jī)組，其中K-1210-201為A類(lèi)設(shè)備，K-1220-301A和K-1220-301B為B類(lèi)設(shè)備。A類(lèi)設(shè)備K-1210-201已配BN3500系統(tǒng)，滿(mǎn)足中石化相關(guān)文件要求，同時(shí)也滿(mǎn)足接入在線(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)System1的要求。K-1220-301A/B為C類(lèi)設(shè)備，根據(jù)相關(guān)文件要求及目前的配置情況，需更改部分配置方案，具體實(shí)施方案如下。將原每臺(tái)機(jī)組的4組軸振動(dòng)探頭由一體式型號(hào)為JK7000-AO-09-19更換為分體式330103-06-25-10-01-CN（探頭），330130-080-12-05（延長(zhǎng)電纜），330180-91-CN（前置器）。將每臺(tái)機(jī)組的1組位移探頭由一體式型號(hào)為JK77006-90-60-01更換為分體式330130-00-15-10-01-CN（探頭），330130-080-12-05（延長(zhǎng)電纜），330180-91-CN（前置器）。在K-1210-201的3500框架中增加4塊4通道監(jiān)視器模塊，型號(hào)為3500/40-01-00，1塊16通道繼電器模塊，型號(hào)為3500/33-01-00和1塊通信模塊型號(hào)為3500/92-02-01-00，然后將K-1220-301A和K-1220-301B信號(hào)接入K-1210-201的3500框架新增卡件上。在機(jī)柜中還需增加10個(gè)安全柵，1個(gè)光電交換機(jī)和開(kāi)關(guān)電源。將K-1210-201的3500框架通過(guò)RJ45網(wǎng)線(xiàn)連接至機(jī)柜中新增交換機(jī)上再轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)，通過(guò)光纖將此機(jī)柜中的BN3500框架系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)傳送至System1系統(tǒng)。K-1210-201、K-1220-301A/B監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架具體配置，如圖8所示。06八機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組八機(jī)柜間共有2臺(tái)A類(lèi)利舊離心機(jī)組是K5403和K5405。此2臺(tái)機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)框架利舊原K6601的BN3500框架，原K6601的BN3500配置為19寸框架14槽位框架系統(tǒng)，其中框架接口模塊（3500/22)1塊、2通道鍵相模塊（3500/25）2塊、4通道檢測(cè)器模塊（3500/42）9塊、16繼電器模塊（3500/33）1塊、通信模塊（3500/92）1塊。K5403共有8個(gè)軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，1個(gè)軸位移測(cè)點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)文件要求需再增加1個(gè)軸位移測(cè)點(diǎn)、1個(gè)鍵相測(cè)點(diǎn)。K5405有6個(gè)軸振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，需再增加2個(gè)軸位移測(cè)點(diǎn)，1個(gè)鍵相測(cè)點(diǎn)。原K6601的BN3500配置滿(mǎn)足K5403和K5405的所需測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位。為了將BN3500框架的信號(hào)送至System1系統(tǒng)，需增加1個(gè)光電交換機(jī)及相配套的20個(gè)安全柵及2塊開(kāi)關(guān)電源。3500框架通過(guò)RJ45網(wǎng)線(xiàn)連接至機(jī)柜中新增的交換機(jī)上再轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)遠(yuǎn)傳至System1系統(tǒng)。舊設(shè)備K5403和K5405原配軒的探頭由于輸出的是4-20mADC信號(hào)，需全部更換為跟BN3500系統(tǒng)信號(hào)類(lèi)型配套的探頭，其中配套更換相應(yīng)的延伸電纜和前置器，同時(shí)配置相應(yīng)安全柵。K5403、K5405監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架具體配置，如圖9所示。07南、北機(jī)柜間區(qū)域機(jī)組該機(jī)柜間區(qū)域有1#、2#、3#共3臺(tái)汽輪機(jī)。其中1#汽輪機(jī)組引入南機(jī)柜間，2#、3#汽輪機(jī)組引入冷縮