【JST-036】CCC及其它ITCC系统问题一对一答疑讨论。（技术更新至253楼）

非常感谢“青青子衿”的详细回复注释。我也认同控制系统厂商最好能针对专门应用领域自行开发专用技术（包括软件算法）或者向ICS那样和MICON合作，能否发一个邮箱地址或QQ号到1799530854@qq.com以便交流讨论。谢谢！

顺便再说一下，在安全应用领域，在保证安全性和可用性的前提下响应速度的重要性是不言而喻的，对生产过程中故障的快速识别和响应能力是避免生产中断、设备损害和人员伤亡的关键。高速响应对于核反应堆控制、TMC（旋转机械控制）和放热反应过程控制是至关重要的。全球安全控制专家Exida（与TUV类似的权威组织）副总裁William Goble在白皮书中评价说：“RTP 3000安全及关键控制系统的混合容错架构采用一套先进设计技术，在达到SIL3安全完整性等级的同时具备超高可用性，在提供无比结构灵活性的同时又拥有极快的控制运算速度（12 msec回路响应时间）。其超高安全完整性、可用性、灵活性和出众性能的完美融合为SIS行业树立了新的技术标杆。” RTP3000专用于透平控制的转速检测及超速保护卡件、液压伺服卡件能不依赖于主控制器而独立运行控制程序从而达到短到1毫秒的回路响应时间，在此附上ARC组织有关TMC及其RTP在透平控制方面的优势介绍白皮书，如果有需要进一步了解采用先进的混合容错架构、逐级诊断式表决冗余机制和并行处理技术的安全及关键过程控制系统的朋友，请与我们联系：rtp@rtpcorp.cc

以下这段话还是发在这个帖子里吧。


我对RTP3000的硬件能力没有任何怀疑，也相信对于旋转机械的控制系统来说，RTP3000的硬件是完全能够达到要求的，而且可能还会优于其它家的硬件产品，甚至是CCC的响应时间。
但是，能不能做机组控制，不只是取决于硬件，相应的软件和控制理论是非常重要的，RTP现在缺少的是自己的控制理论，不能说别人用你的硬件来做一套机组控制，就算是RTP的业绩。那我拿西门子的PLC做一套，也算是西门子的技术？
引用RTP-China的话：“再补充一点：压缩机(Compressor)防喘掁算法有较高技术门槛，但透平（Turbine)包括汽轮机和燃气轮机的控制算法却是透明公开的，国内能做蒸汽透平ETS（汽机紧急停车系统也称危急遮断系统）和DEH（汽机电液调速控制系统）的公司众多，当然驱动压缩机组的汽机调速（性能控制）与驱动发电机组的汽机调速（目的60Hz定频同期控制）有所区别但仍属于很通用的算法而不需要某个厂家的专有算法。”
我基本上同意这个说话，补充一点，透平和燃机的控制还是有算法的（比如双抽冷凝式汽轮机的三阀解耦），但更多的是控制方法问题，不同厂家对于透平的控制有不同的理解，但只有真正搞过的人，才知道哪些细节是最重要的，在汽机的启动之前，启动之后要做的事很多很多。比如汽机如果长时放置后，启动前，静态实验是不是必须做的，理由是什么，这点对于一个专业的汽机控制厂家，是不是应该考虑到，但这个一般不会在控制程序中有任何的痕迹。
同样是汽机控制，很多在都在做，但为什么还是有差距，woodward是公认做的最好的，就是因为它对调速的理解多于其它厂家。

进机组行业有风险，有竞争。如果RTP想在机组行业有作为，真心希望RTP能组织自己的团队去开发自己的技术，而不要只做提供硬件平台的供应商，这个不算机组业绩，更不要搞一些国内某些小公司的所谓技术来对付，这样有可能会搞砸RTP。

qiaopeng1231 发表于 2013-12-8 00:19

                               
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其实 最近  GE 收购的 Woodward的 MicroNet 开始有点活跃了。
只是可能没找到很好的 代理商和系统集成商去 ...

505C防喘振控制器也是不错的，不知道是不是也一起继承过来了！

上个帖子忘了上传附件，这儿补上。另外CCC也新出的透平超速保护控制器但无SIL等级认证。Woodward的505调速控制器早在DCS进入火电厂之前的电III盘装表时代就已经普及于DEH领域，这种专用控制器有一个与CCC的3系列及更早的产品相似的明显特点就是其控制算法已经内置固化，用户只需要调整参数而无需编程。而自从DCS如ABB/Bailey/H&B、Emerson/Westinghouse、Foxboro等所谓电厂8大家进口DCS以及国产Hollysys、电科院（华电天仁）、南京科远的DCS进入火电行业以来，由 DCS实现的DEH已成为中国行业主流（尤其是300MW以上的大机组），中国ETS市场则仍由Woodward的MicroNet、非SIL认证的普通PLC和DCS三类产品瓜分，发展趋势是透平ETS和锅炉BMS将来向国际看齐而改用具备SIL等级认证的SIS产品实现，而DEH与化工行业的压缩机调速因本质上属于IEC61508标准中的BPCS故不需要SIL等级认证。

青青子衿_ 发表于 2013-9-11 16:37

                               
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难道我非要自己整天用吗。

我在现场见过N套CCC的调试，玩过N次CCC的那个仿真系统，接受过CCC的培训，看 ...

不管硬件是好是坏，需要拿出来让业主看看，业主才能综合考虑如何选择，如果业主连自己买的是什么东西都不知道，没有一个业主敢于做出这样的决定

我又来了 发表于 2014-3-7 16:35

                               
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不管硬件是好是坏，需要拿出来让业主看看，业主才能综合考虑如何选择，如果业主连自己买的是什么东西都不 ...

你还真别不相信，很多业主和设计院根本不知道自己买的是什么，根本不知道自己要做什么，要不那么厂家的销售怎么能把产品忽悠出去，尤其是高科技产品，更好忽悠，就是因为看准你不懂，虽然他也不见得懂。

我们公司的新项目，机组控制用的是CCC，ESD用的是HIMA。

zhouqi921 发表于 2014-3-10 09:44

                               
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我们公司的新项目，机组控制用的是CCC，ESD用的是HIMA。

恐怕又是沈鼓的机组+沈鼓配套的系统。

楼主，我想问一下我们现在准备上两套机组都是沈鼓的，一套是Tristation 1131 4.6，还有一套是GE ME6.5.对这两套系统不是太了解能给我详细说一下吗。谢谢

yangyingxi 发表于 2014-3-10 14:37

                               
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楼主，我想问一下我们现在准备上两套机组都是沈鼓的，一套是Tristation 1131 4.6，还有一套是GE ME6.5.对这 ...

Tristation 1131是TRICONEX的TS3000的编程软件，ME是GE PLC的编程软件，V6.5版本有点老了，现在最新版本是V8.0。
TS3000不用多说了，论坛里有很多帖子关于这个的，是个三重化的系统，就系统结构来说，在目前和其它家产品比较，有点落后了。有TUV认证，但TUV认证对于机组控制来说，没用。软件很容易掌握，FBD+结构化文本编程方式，很容易上手，有固定的机组控制功能块，象防喘振，调速等功能块，都是集成好的，只要会用就行了。
这里不讲过多的TS3000的东西，只提一点，就是速度，TS3000现在都是把执行周期设成一个常量，一般是200ms，对于防喘振和调速来说，这个速度是很慢的。

Machine Edition（ME）是GE PLC的编程软件。
沈鼓的大型机组一般会用PAC 3i，如果用到了PAC 7i，那真是忽悠死人不偿命啊，也有可能他们自己也搞不懂到底应该用什么（他们的水平我很了解）。3i不是安全型的PLC，没有TUV认证，还是那句话，TUV认证对机组来说没用。PAC3i可以单机用，也可以做冗余，现在的3i都是硬冗余，软冗余停产了。IO可以挂3i系统的IO，9030的IO和versamax IO。对于冗余系统来说，有通过以太网上走EGD协议，挂3i的IO和通过genius网络挂versamax IO两种。
这两种IO配置方案区别很大，可以说不是一个层次的硬件。versamax IO价格极其便宜，因为genius网络的局限性，波特率一般是153.7，速度相当慢，虽然PAC 3i的CPU达到了700MHZ，但速度超慢的IO加上速度超慢的genius接口，最终结果就是个小马拉大车。这种方案不适用在机组控制中，如果你觉得防喘振调节、机组下游工艺，节能等都不重要，可以用这种方案，慢点就慢点。
如果想真正体现机组的高速调节带来的优势，建议用以太网的IO方式，以太网的速率不用多说，而且3i的IO扫描周期远远快于versamax IO。

沈鼓还有一种配置可能，就是GE的GMR，不知道你的系统是不是这个，这套系统比较难学，这个是三重化系统，9070系列的CPU+versamax IO或是加Genius Block IO。CPU的速度不用说，很快，但还是上面说的，versamax IO和Genius IO快不了那去。

GE的编程软件也不难使用，主要以梯形图为主，再加上FBD,结构化文本等其它编程语言，还可以使用C语言，使用很灵活。
GE PLC软件中没有集成的机组控制功能块，需要自己编写。
影响你学习的可能就是这两种编程软件都没有中文版。但搞这行的，还是看英文比较有成就感，而且得到的信息是准确的，看翻译过来的资料，越看越晕。

青青子衿_ 发表于 2014-3-10 10:53

                               
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恐怕又是沈鼓的机组+沈鼓配套的系统。

对，沈鼓集成。两套机组，一套是沈鼓的，另一套是陕鼓的，但系统集成归沈鼓做。

好帖子，认真分两天看完。受益匪浅。

大家好！
看了大家的贴子，写的很好，受益匪浅，尤其青青子矜，对机组控制了解的比较深入。

机组控制CCS和保护控制ESD是完全不同的概念，执行不同的任务。
机组控制系统CCS的好坏在于两个方面：一是控制系统本身的快速性，二是控制算法的先进性。
1、上面大家说的WOODWARD MICRONET三重化硬件系统做透平控制为什么好吗？根本的是其控制系统的快速性，CCC的系统虽然是双冗余系统，控制周期40ms，所以控制透平效果好。控制系统的快速性是指全周期时间，即输入端到输出端之间的总时间，而不是单指CPU的运算时间。tricon系统声称其控制周期50ms，是CPU运算时间，加上几个轮询和测点增加，全周期时间已是几百ms了，所以对透平机组控制效果不好。曾经有用户汽轮机拖动压缩机组，选择WOODWARD 的505调速器和tricon的TS3000的配置，这就笑话了，505是一个单调速器，TS3000本身就能完成透平控制，而且是三重化系统，原因就是快速性问题。也就是控制系统产品的专业化问题，WOODWARD和CCC系统是专为透平机组开发的，像TRICON和其他产品其实都是通用控制产品！
2、压缩机控制算法，尤其是防喘振控制算法，为什么CCC好，它采用的是无关坐标系的算法，即与入口工况（如分子量、温度、压力等）无关，可以做到“压线运行”，其他家沈鼓自控、康吉森等都采用的常规固定工况算法，有些做了一些补偿，但都没解决根本问题。在一般工况变化不大的机组如空压机，控制起来问题不大，但在工况变化很大的炼油企业压缩机，根本就控制不了或回流浪费很严重。另外控制器之间解藕、多机并联、负荷分配等也是很难的技术，一般都做不好。
最近看过和利时公司压缩机组控制产品和方案，大有借鉴以上优点，又是自主开发产品，将很快成为压缩机控制厂家的主要成员。

professors 发表于 2014-6-8 13:49

                               
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大家好！
看了大家的贴子，写的很好，受益匪浅，尤其青青子矜，对机组控制了解的比较深入。

很高兴看到有人又回复这个帖子了。

同意professors的观点“机组控制系统CCS的好坏在于两个方面：一是控制系统本身的快速性，二是控制算法的先进性。”

说一下为什么会出现WOODWARD 的505调速器+tricon的TS3000的情况。
1996年，TRICON硬件进入中国，当时的编程软件是MSW312，DOS环境下的。扩展功能块是.cod文件，一个cod文件只代表一个块，跟喘振有关的只有一个简单的功能块LINI0103.COD(输入10个点的坐标，计算rSULIN喘振线的），调速也只有PSEL0301.COD这一个块，根据二个或三个探头算速度的，同时判断探头故障。喘振和调速共用DLAY0102.COD（斜坡函数）。至于程序，都是梯形图自己编，只有这时候才是真正知道喘振和调速的源码的。象现在1131都是封装在功能块里了。
在这种情况下，沈鼓把更多的精力放在研究防喘振的算法和控制上，在最初的一些项目中，只能使用TRICON的喘振功能。98年做的齐鲁胜利炼油厂的第一套富气压缩机，是国内头一次使用TRICON实现调速功能，在此之前的新疆泽普项目中用到了软件调速，但是是新加坡做的。从这时起，沈鼓开始推广TRICON的调速功能，但这总得有个过程，对于大部分连TRICON是什么都不了解的用户来讲，直接叫他们不用505是需要个过程的，而且调速程序的完善也是个过程，因此会在早期出现505与TS3000并用的情况，还有203。

沈鼓和康吉森用的都是TRICON的算法。
但最大的问题我觉得有两个。一个是横坐标，不管喘振点还是工作点，都和最大流量做比值，这个最大流量的取法很成问题，不是根据厂家给的机组参数，就是根据性能曲线的最大值，居然还有根据节流元件最大值做的。最大流量取不准，直接影响了比值的大小。
还有一个是防喘振裕量，TRICON的算法是取横坐标的h/ps的百分比，我觉得这个有问题，实际的裕量应该是取流量的百分比。

青青子衿_ 发表于 2014-6-9 09:41

                               
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同意professors的观点“机组控制系统CCS的好坏在于两个 ...

各位讨论的太精彩了，受益匪浅。
比较认同上面说的 “横坐标都是和最大流量做比值，而最大流量的取法。。。”，我们厂的二氧化碳离心式压缩机出现过两次前系统CO2波动过程中，低压缸流量瞬间下降，甚至在1秒内流量从40000Nm3/h降至几千，防喘振阀全开现象。而查看前系统二氧化碳的流量变化趋势，根本就没有波动那么大。我们至今没找到为什么低压缸流量短时间内下降那么多的原因。请各路高手指点，到底是工艺因素还是仪表因素，是不是ITCC防喘振控制系统有什么问题。我们的低压缸喘振线不像高压缸的那么陡，操作起来总是不太方便，尤其是搞不懂：在机组刚过临界的时候，防喘振阀都是全开的，按理说机组应该是最安全的，但是低压缸的盘旋点、操作点（工况点）居然在喘振控制线上！！！很是费解

任我行川 发表于 2014-6-17 11:38

                               
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各位讨论的太精彩了，受益匪浅。
比较认同上面说的 “横坐标都是和最大流量做比值，而最大流量的取法。。 ...

你认为是流量下降引起的防喘振阀全开，而在流量的趋势上又没看出来，那你是怎么判断一定是流量下降了。

“在机组刚过临界的时候，防喘振阀都是全开的，按理说机组应该是最安全的，但是低压缸的盘旋点、操作点（工况点）居然在喘振控制线上！！！”
能不能把你的性能曲线、节流元件计算书、气路流程图及HMI的画面发过来看一下，没有资料分析不出来原因。

青青子衿_ 发表于 2014-6-23 10:22

                               
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你认为是流量下降引起的防喘振阀全开，而在流量的趋势上又没看出来，那你是怎么判断一定是流量下降了。
...

压缩机入口没有流量计，只能查前系统过来的流量。当时前系统过来的介质流量没有出现陡降的趋势，而低压缸的流量突然从40000降至几千了。
我是搞工艺的，没找到节流元件计算书。
图片是正常运行时和过临界后低压缸的运行点

任我行川 发表于 2014-6-24 14:08

                               
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压缩机入口没有流量计，只能查前系统过来的流量。当时前系统过来的介质流量没有出现陡降的趋势，而低压缸 ...

从第二张图上看，过临界的时候流量太低。
TRICON的做法是把性能曲线上最低转速的喘振极限点直接连到了坐标原点，其实在这部分是应该屏蔽掉喘振控制的，防喘阀应该全开。

还有，你还是没说明白你是从什么地方看到流量瞬间下降的。

青青子衿_ 发表于 2014-6-9 09:41

                               
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同意professors的观点“机组控制系统CCS的好坏在于两个 ...

刚好看过CCC介绍防喘振算法的文章，横坐标Q2，纵坐标H（简化能头）


可以看出，CCC的喘振线横坐标Q2简化后其实也是差压/入口压力。纵坐标简化能头利用Pd,Ps,Td和Ts实时计算，而TRICON的纵坐标将能头又进一步简化为了(Pd/Ps-1)，
这在压比较小时误差可以忽略，但压比较大的场合，误差就不能忽视了。这一点是需要改进。

spany 发表于 2014-6-26 13:49

                               
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刚好看过CCC介绍防喘振算法的文章，横坐标Q2，纵坐标H（简化能头）

“这在压比较小时误差可以忽略，但压比较大的场合，误差就不能忽视了。”
非常同意这个观点。σ=（n-1)/n，只有在小压缩比和n比较小的时候，σ才能约掉，只剩Rc-1。

其实不管是CCC,TRICON还是GE等，算法都是根据多变压头Hp及流量Q的公式，推导出压比与差压的关系，因为压头与流量的平方成正比，喘振线是抛物线，不利于计算，推导后的压比与差压是线性关系，更有利于计算，同时也约掉了很多入口条件。
但这几家不同之处在于后续的喘振点及工作点的处理，象TRICON，是将工作点的流量与最大流量之比作为控制对象，而CCC是将喘振点与工作点差压之比作为控制对象，GE和CCC正好相反。因为喘振点的差压相对于最大流量更易得到，而且更准确，所以CCC和GE的控制就显得精确了。