摘要：目前，科技不断进步，ITCC系统也受到广泛的应用推广，其在空分装置压缩机的应用使压缩机的技术水平得到大大地提升，其稳定性、节能性也得到极大地提高，并使压缩机的生产取得有效地成果，更加适应工业发展的需要，进而促进社会的发展。ITCC综合控制系统在透平驱动压缩机中的应用，为压缩机组控制提供了一种更加高效的方案，与传统的分散控制系统相比，具有明显的安全性优势。本文主要介绍ITCC系统在空分压缩机组综合控制中的应用，ITCC系统的应用有效提高了压缩机控制系统的安全性。
关键词：ITCC；控制系统压缩机组；应用
ITCC系统又称透平压缩机综合控制系统，相较于DCS系统，其控制能力更强大、可靠性更高、操作更简单、组态更灵活，实现了对PID、性能、耦合、蒸汽轮机调速、自保联锁逻辑、防喘振等的控制，并能够控制压缩机的性能、入口压力、喘振时的解耦；ITCC系统对压缩机与汽轮机起辅助作用，并为压缩机与汽轮机系统提供保护功能与持久检测，并关机和停机或输出报警。
一、ITCC的组成
从结构组成上来讲，ITCC主要包括了控制仪表设备、现场检测设备以及PLC，其运行中所主要控制的对象包括机组的相关设备，现场检测仪表的种类非常之多，其目的是最为详细的反映机组各相关设备的运行情况，如转速表、位移表、压缩机振动表、数字信号表、液位表、压力表、流量表以及温度表等等，现场检测设备的种类也非常之多，而且分布更为广泛，例如电磁阀、定位器、以及切断阀门和其他各种相关的调节设备。
二、ITCC系统的工作原理及特点
1、工作原理
ITCC系统主要由可编程逻辑控制器、现场检测设备以及控制仪表设备构成，其在运行过程中对压缩机的相关设备进行控制。ITCC系统的工作原理是：
（1）在现场检测中获取的多种数据的信号，ITCC系统通过其控制器中模拟量输入卡件与数字量输入卡件对这些信号进行接收，在将这些信号处理并转换为量化数据（人们可以轻松看懂的数据）；
（2）ITCC系统能够对人发出的控制指令进行接收，并转换成数据信号，从而对系统中的控制设备进行驱动、机组状态进行调节，最终实现控制机组的目的。
2、特点
ITCC系统作为一种综合性控制系统，其控制能力表现在对系统中自保联锁逻辑、压缩机及透平等多方面的控制，并且其控制能力强大、可靠性高、操作简单、组态灵活等特点，能够在现代工业的生产与发展中发挥着极大地作用。ITCC系统的特点具体有：
（1）具有较高的实用性和可靠性，ITCC可以综合压缩机控制以及透平控制，这就极大提高了控制的集中性，而且它还能够实现对机组相关生产工艺的控制，这是非常具有实用性的，较之前传统的DCS系统相比，控制性能有了极大的提升。目前，ITCC配置了CPU和输入输出系统的三重化冗余结构，同时，一些ITCC厂商的产品还具有TUVAK6认证，其软硬件方面的可靠性都极大的提升，能够有效确保机组的运行安全。由于ITCC集中了所有的仪表和分立控制器，所以在维护过程中工作也相对集中，不需要四处分散，维护的效率和质量可以更高，在友好的人机界面下，工作人员可以非常轻松的实现相关控制操作，了解设备的运行情况，对软硬设备进行故障诊断与维护，因此不论是其实用性还是可靠性都较高。
（2）控制效率以及控制功能良好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在ITCC控制系统的运行过程当中，所有透平和压缩机操作数据，都会被输入到一组微处理器中，根据实际情况的不同，一组微处理器的处理器数量大致为2个到4个左右，该处理器会通过针对性的算法，将控制回路集中、整合，实现了回路之间的协调控制，不用再进行目标单一的控制，同时这能够使机组在运行过程中的所有参数达到最优的状态。由于ITCC控制系统整合了对透平和压缩机以及其他相关设备的控制，因此这些设备组成的有机性更高，在控制中可以对生产工艺、流程以及参数等进行科学、合理的整体控制，使设备的运行效率与安全性达到最好，所以说其控制效率与控制功能都是相当良好的。
（3）组态灵活，ITCC系统通过汇总集中所有数据，使系统从整体、统一的角度判断机组的设备状态，进而实现对机组更加全面的保护。
三、ITCC系统在空分装置压缩机的应用
1、仪表调试
ITCC系统中的所有控制部件的配置都是三重化容错冗余，控制部件包括：主处理器、内部总线、I/O卡件、I/O扩展总线，系统运用三取二方式，通过三个独立的通道将I/O信号送到三个主处理器进行表决，从而对系统内部的故障元件进行识别与补偿，并通过持续的控制程序，修复故障元件的现场模拟单点故障信号，进而杜绝单点信号故障影响系统运行。
2、防喘振控制
ITCC系统对空分装置压缩机主要采取防喘振控制，空分装置压缩机的机组包括：空压机、蒸汽透平、增压机。空分装置压缩机在一定压力下，当压缩机吸入流量降到最低时，其出口发生倒流现象，从而引发喘振。当空压机与增压机出现喘振现象，将会调整压缩机的入口导叶，从而改变进汽的流量，或者将会利用防喘振控制阀调节压缩机的出口排气，从而使压缩机的工作点在运行过程中远离防喘振线及其运行现场处于稳定状态，一直到压力二次上升，使工作点靠近喘振线。同理，保持压缩机内进出口压差、体积流量等因素不变，压缩机将会持续不断发生喘振，在这种情况下，最终导致压缩机受到极大损害。
ITCC系统中的防喘振控制的控制原理是通过对排气压力的降低增大经过压缩机的气体流量，进而消除压缩机中产生的喘振现象。当压缩机出现喘振时，ITCC系统中的防喘振控制器将实时记录其当前运行状态的参数，包括：排气压力与进口压力的差压、体积的流量、入口导叶的开度，当防喘振阀的开度逐渐减小时，对压缩机气体的流量进行控制，在机组运行状态将接近最小值时，对喘振控制阀的开度进行控制，进而排空气体，使压缩机停止运行，远离喘振线；ITCC系统中的喘振控制根据对入口导叶的开度进行设定，从而对压缩机操作状态中产生的负荷工况进行调节，最终测定出压缩机喘振点及计算出其喘振控制线，并得出输入防喘振控制器时压缩机的恒定速度与入口导叶开度设置的参数。负荷工况的素改变会起气体的流量减小，从而使压缩机出口的排气流量和入口导叶开度的调节不统一，导致压缩机运行过程中受到的阻力增大；同时逐渐靠近喘振线，在这种情况下，ITCC系统中的防喘振控制器会对喘振阀的开度进行自动调整，减小压缩机的气体流量，进而压缩机能够快速经过喘振区。
此外，在压缩机运行过程中，防喘振控制器中的闭合PID调节模型能够对其进口压缩比进行约束，使之低于当前转速下的喘振极限压比；在压缩机的体积流量接近控制线时，防喘振控制器利用微分控制算法打开防喘振控制阀；在机组的变送器出现故障时，防喘振控制器能够利用喘振控制技术，避免其阻碍机组运行，最终保证机组持续、安全的运行。
结语：ITCC系统将空分装置压缩机组的控制监视和机组保护及安全联锁功能集于一体，在提高机组控制系统综合控制功能、可靠性、安全性、稳定性的同时，有效的实现了压缩机组防喘振的自动控制，进而保证了空分装置的正常生产，完善了生产过程的监测控制，确保空分装置安、稳、长、满、优的生产，势必取得良好的经济效益。
参考文献：
[1]李洪林.石油化工过程中的自动控制[J].油气田地面工程，2015，01
[2]杜勇，薛轶明，东立明.ITCC系统在裂解气压缩机防喘振控制中的应用[J].化工自动化及仪表，2015，04
[3]杜俊鹏，孙文文，马跃华.基于ITCC的压缩机防喘振控制系统探讨[J].化工管理，2015，23
论文作者:毛蔚栋1,沈志炎2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/4
标签：压缩机论文; 系统论文; 机组论文; 控制系统论文; 设备论文; 流量论文; 空分论文; 《基层建设》2018年第34期论文;