BENTLY 7200升級改造為3500全過程

程玲玲

（河南中原大化集團甲醇事業部，河南濮陽 457004）

在工藝生產中壓蒸汽是由高壓蒸汽經過減壓產生的，維持中壓蒸汽管網平衡，保證一定量的高壓蒸汽轉化成中壓蒸汽并利用多余的高壓蒸汽轉變為電能，是我廠85機組的主要工作。

1 BENTLY 7200系統存在的問題

每種產品都有其生命周期，這是由市場需求和市場元器件供應決定的。進入生命周期后期的產品，其生產成本會顯著增加，明顯地表現在價格、供貨期等方面。

我廠85機組的7200 機組監測系統從1988年運行至今，還是比較穩定的，但科技在發展，時代在進步，工藝對機組的運行要求也在不斷提高，加上7200系統的元器件老化和一些備件問題，因此7200改造提上桌面。經過充分的技術論證和市場研究調查，在基于利舊原則和改造期間不影響其他大機組正常運行的前提下，BENTLY 的3500成了這次改造的選擇。

2 3500系統介紹

3500是美國BENTLY 公司最新的一套機組狀態監測系統。此系統通過多種傳感器采集來自現場機組的數據，信號首先由電渦流探頭產生，然后將電渦流信號傳送至前置放大器進行放大、濾波等多項處理后，最后送至3500框架內相應的監測器模塊，監測器模塊再對這些數據進行報警、比較等多種后期處理后，送往下列一個或多個地方進行再處理。

●位于3500框架內的框架接口模塊RIM。

●通訊網關模塊（將采集到的數據格式轉換后送往其他使用工業標準協議的設備，如DCS、PLC、Tricon等進行后期信號處理）。

●經框架內的16 通道繼電器模塊直接輸出報警邏輯結果。

作為一個系統，3500 監測系統包括以下4部分：

●傳感器

●3500監測器框架

●軟件（組態軟件、數據采集軟件、操作員站顯示軟件）

●一臺主計算機

（1）硬件系統

一個3500監測系統可以同時連接最多12個3500框架，而每一個框架可供插入最多16個模塊，槽號由左至右編號為0～15。

模塊由前面板＋后面板兩個獨立模塊組成，其中，前面板的類型根據卡件型號不同是唯一、不可選的，但后背板卻有多種類型不同的模塊，模塊上的接口用于接收現場各式各樣的傳感器信號或者直接LVDT 等信號，因此，后面板接口模塊可根據用戶需求來進行選購。

（2）軟件系統

3500的軟件系統由三個主要軟件和附帶的一些實用程序構成。

①組態軟件 通過該軟件可以對3500框架中各模塊的報警設置點、監測器類型、傳感器類型、傳感器靈敏度、單位、繼電器邏輯等參數進行組態，是3500系統的主要軟件。

②數據采集軟件 該軟件具有采集機器數據和存貯趨勢數據的能力，但它不能顯示任何已采集到的數據。該軟件啟動并確認正常運行后，可將其最小化，但必須連續運行。

③操作員站顯示軟件 以棒圖、機組圖、趨勢圖等方式顯示數據采集軟件采集到的各種數據，是3500系統面向用戶最直接的接口。

④各種附帶的小程序，包括軟件配置程序、元件編輯程序、RIM 端口測試程序、通訊網關接口測試程序。

3500與7200性能對比見表1。

表1 7200與3500性能對比

3 改造方案

在考慮現場機組點數并基于利舊原則的情況下，這次改造選擇了一個19吋16槽位的標準框架，故采用面板式安裝方式，在對現有的7200系統機柜進行改造后，將3500框架直接安裝其內。具體配置見表2。

表2 機組改造方案硬件及軟件配置表

3500框架為冗余雙電源配置。

BN3500系統與DCS可以采用4～20mA接線通訊或采用RS485MODBUS串行通訊的方式。

3500框架采用組態軟件進行組態配置設置，用于組態所有的3500模塊。

3500組態計算機與3500框架之間的通訊電纜為7.5m 長，采用RS232通訊電纜。

3500采用內部端子接線方式。現場傳感器過來的信號經過安全柵再接至3500框架。

3500／92采用以太網／RS485 MODBUS通訊的方式與DCS直接進行通訊。

系統顯示外部顯示方式。采用DAQ 數據采集軟件配合使用Operator Display操作員顯示軟件，通過計算機完成系統的顯示。本項目中對于位于同一區域內的框架，可以共享一套軟件包，安裝在工控機中，通過網絡交換機連成網絡后，可在一個工控機上完成多個框架的數采和顯示功能。見圖1、2。

4 框架配置連接圖及機組報警組態

經過技術論證，原7200去PLC 的接線根據現在的33模塊組態內容，接到3500／33模塊的相對應通道上，而計算機PLC 方面在原基礎上不作變動。

框架配置如圖3。

0槽為系統冗余電源

1槽為瞬態數據接口模塊

2槽為鍵相模塊

3～7槽為位移＆ 振動監測器模塊

8～9槽為超速模塊

10槽為16通道溫度模塊

11槽為16通道繼電器模塊（備用）

12槽為位移監測器模塊（備用）

13槽為接地模塊

14槽為16通道繼電器模塊

15槽為通訊模塊92

圖1 接線示意

圖2 85機組在線監測系統

圖3 框架配置

此次改造根據實際需要，在33模塊內共組態6個報警，組態內容如下：

（（S06C01P＃＃A1＋S06C02P＃＃A1）＋S03C＃＃A1）

——汽輪機透平高報警

（（（（（S06C03P＃＃A1＋S06C04P＃＃A1）＋S07C01P＃＃A1）＋S07C02P＃＃A1）＋S04C＃＃A1）＋S05C＃＃A1）

——齒輪箱高報警

（S06C01P＃＃A2＊S06C02P＃＃A2）

——軸位移Z－85001高報警

（S06C03P＃＃A2＊S06C04P＃＃A2）

——軸位移Z－85002高報警

（S07C01P＃＃A2＊S07C02P＃＃A2）

——軸位移Z－85003高報警

S10C＃＃A1

——瓦塊溫度高報警

圖4 背板輸出接口

報警邏輯式中的S 代表Slot 槽，C 代表Channel通道，A1代表警告／報警1，A2代表危險／報警2，＃＃A1代表任何有效警告報警，＃＃A2代表任何有效危險報警，＋代表邏輯關系或，＊代表邏輯關系與。每個通道在背板都有3個輸出接口與其對應：根據實際需要，選擇NC或者NO。見圖4。

5 改造后機組運行情況

自改造方案的提出到實施，85 機組已順利開車并正常運行兩年多。改造后，新系統具有的新功能及新特性，包括歷史趨勢的查看、調用，多功能的便利的操作畫面，功能強大的組態軟件以及靈活的插卡式的框架結構（圖5）等等都保證了機組的平穩、長周期運行。

總的來說，這次改造是相當成功的。85 機組監測系統的成功升級改造為我廠以后其他機組的改造打下了一個堅實的基礎。

圖5 3500流程示意