タービン駆動の遠心圧縮機ユニットの制御は、DCSで実現できるのでしょうか？

うちはずっとDCSを使っていて、その後CCCも使ったことがあります

私が出会った機器メーカーは、応答速度が不十分だとして、DCS制御の使用を拒否しました。

もし、あなたの工程がユニットの制御に高い要求をする場合、そのユニットの制御システムは以下の点を満たす必要があります。ハードウェア自体は、制御可能です。 1. コントローラの速度は、できるだけ速くしなければならず、この点においてDCSに優位性はないことは否定できない。 2. IOのスキャン速度も、できるだけ速くしなければならない。どんなに高速なCPUでも、スキャンサイクルが200ms以上のIOを持っていれば、そのCPUの性能は無意味になる。 3. IOとCPUのデータ転送速度は、一般的に制御システムのIOバスに依存しますが、これについては説明の必要はありません。 4. マルチスレッドとシングルスレッドの問題について、マルチスレッドシステムにおいては、機器制御のスキャンやロジックの実行を別のスレッドで独立して設定し、他のプログラムの干渉を受けない方が最善です。結局のところ、重要なのはプログラムの実行速度です。 速度はハードウェアに求められる唯一の要件です。なぜ機械群の制御で速度が求められるのかについては、説明しません。 それから、DCSメーカーのエンジニアの問題もあり、これはコントロールできないものです。 彼らが機組制御のレベルを、専門的に機組制御を行う人がどれほど熟知しているかを理解しているかどうかが、最も重要な点だ。 プログラム自体だけでなく、アルゴリズムや配管設計なども含めた、成熟した機器制御ソリューションはありますか。 実際、業績は一面に過ぎず、どんなに業績が良くても必ずうまくいくとは限りません。技術は絶えず更新されなければならず、古い技術は確かに成熟していますが、必ずしも最善とは限りません。新しい技術にチャンスを与えれば、それは奇跡をもたらしてくれるでしょう。 上記をすべて実現できれば、DCSかITCCかPLCかで悩む必要はありません。 もし装置の制御に高い要求がなければ、シーメンス200でも対応できます。

“「工程は発電機群の制御に高い要求をしない」とはどういう意味ですか？遠心圧縮機ユニットを使用し、しかも蒸気駆動なので、工場全体がそれに頼っているのです〜。プロセス上の要求はさておき、機器メーカーも機械自体のことを考慮すべきです。思い立った時にすぐ停止したり起動したりできるような遠心圧縮機など存在しないでしょうし、起動・停止にかかるコストや機械への損傷（あるかどうかはわかりませんが）もかなり大きいはずです。 ITCCのDCSに対する優位性は、基本的にすべて彼らに伝えましたが、このような装置を初めて導入する企業の経営陣や、この種のユニットを初めて製造する機器メーカーに対しては、自分の説得力がそれほど高くないことに気づきました~~

この投稿は最終的に、青青子衿_によって2015年7月29日15時16分に編集されました。すべてのタービンに搭載されている圧縮機が高いプロセス要件を持つわけではありません。例えば石油精製用の水素圧縮機の場合、プロセス要件はそれほど高くなく、調整の必要も全くありません。作動点はサージラインからかなり離れており、さらに作動点も変動しません。このような機器では調整の頻度は少なく、調整範囲も広いため、システムの応答時間に対する要求もそれほど高くありません。しかし同じ石油精製分野でも、富化ガス用圧縮機の場合は要件が高くなります。あなたが言うスタートストップは最も基本的な要求で、スタートストップ制御だけであれば、どんなに劣ったハードウェアでも十分です。 あなたのユニットがどこで使われているのか、またどの会社が設計したものかはわかりません。作動点が頻繁に変化すると、サージバルブの開閉が下流のプロセスに大きな影響を与えます。さらに、配管の設計が不適切だったり、バルブや流量制御要素の設計に誤差があると、システムの応答が遅れることになり、制御システムや制御方式に対する要求も高くなります。 制御を担当している会社に、機器に関する質問をしてみてもいいですよ。いつもハードウェアの話ばかりさせる必要はありません。ハードウェアに求められるのは、単にスピードだけです。 彼が速度についてどう考えているか尋ねたの？；タービンはどのように起動するのか；性能はどのように調整されるのか；サージはどのように計算されるのか。 もし彼が、これらはすべて機体メーカーが考慮してデータを提供したものだ、あるいは説明が不明確だと言うなら、慎重になった方がいいとアドバイスします。 リーダーやDCSメーカーと内通しているなら、何も聞かずに自分の仕事をしろ。

あなたがオーナーの技術者とコミュニケーションを取った方がいいと思います。上司が気にするのはおそらくコストだけでしょう。

30年前に戻ったような気がする。 サージ制御はブラックボックスで、CCC制御などもあり、ユーザーに好まれない場合もある。DCSを使って常時戻り流れ（小流量）とするとエネルギー消費は多くなるが、プロセスの操作条件を基本的に安定させ、問題を解決することができる。 速度制御と排気制御については、DCSを使った例は一度も見たことがない（本当に誰もやらない）。昔はWOODWARDの505/Eを使っており、設定が終わるとファイルは金庫にしまわれていた。かつてあるユーザーの計装担当者が、505の設定を理解したと思い込み、大規模修理の期間中に独学でスキル向上を図ったが、元に戻す方法を忘れてしまった。タービンを再起動すると、シリはガラガラと振動して停止し、再び起動しても停止する。缶開けて点検したら、軸が擦り切れてた:(。それは統合装置のメインコンプレッサーで、下流の装置はすべてあなたを見ている：curse:。。。 工程の操作は安定しているが、そう考えられるが、実際に安定するのだろうか？もし速度制御や排気制御をDCSに「移植」する場合、これらのアルゴリズムやロジックは誰が提供し、検証するのでしょうか？ ハオユエンの装置はあなたのものと同じですか？ 彼はどの機械をDCSで制御しているのか？ 効果はどうですか？ 実際に調査して報告書を書けば、役立つでしょう。上記の作業には、動力設備の担当者が最初から最後まで参加すべきです。結局のところ、機械は彼らのものなのですから。 ロボット工場でDCSを使うことはほとんどありません。それならこのようにしましょう。機械側で単独で一式のDCS（装置メーカーのシステム）と、一式の制御システム（ITCCに似たもの）＋ヒューマンマシンインターフェースを用意し、DCSの契約はロボットメーカーに渡します。必要であれば追加契約を結べばいいのです。ソフトウェア／ハードウェア／技術サービスはすべてロボットメーカーが担当し、あなたは手を引けばよいのです。。。 機械とはテレビで、DCSは単なるリモコンに過ぎず、私たちの目的はテレビを見ることです。リモコンが使えないし、テレビ自体のボタンもあるから、少し面倒だ。。。

この投稿は、2015年7月31日14時14分にjiaguoyunによって最終的に編集されました。機器メーカーの提案としてもう一つあります：速度制御にはWoodwardを使用し、電気的な切り替えにもWoodwardを使い、その他はすべてSiemens PLC400を使用します。完全な冗長構成となり、軸系にはBentley+3500の二次フレームを使用します。この方式だと、投資額が前のITCC方式より必ずしも大幅に安くなるとは限らないと思います（少なくとも国産品より安くなるとは限りません）。ITCC方式の場合、表示機能だけは二重冗長にできますが、その他のインターロック機能はすべて三重化されます。Bentleyの二次フレームには1900を使用できます（機器メーカーによるとキー相測定機能はないそうです）。また、私たちの現場ではすべて防爆仕様が求められているため、セーフガードの投資も節約できます。 どのようなシステムを使ってユニットを制御するにしても、制御システムは必ず装置メーカーが一式で提供しなければならない。これはどうしても譲歩できない点であり、そうでなければ調整性能や安定した運転プロセス、装置の性能が満足できず、計装機器だけがすべての責任を負うことになってしまう~~ ITCCを知らない経営層から「DCS/PLCでも大丈夫か」と聞かれたら、私の答えは一言「どちらでもいい」です……@HEJIYUER

今回はシステム改造で、低圧側はタービン＋遠心機、高圧側は遠心機＋往復機となります。そのため、往復機の負荷調整の問題や、往復機が逆流しやすくなって遠心機のサージバルブが頻繁に動作するのではないかと心配しています。@HEJIYUER、何か貴重なアドバイスはありますか？

私たちの遠心分離機も数年前に改造し、旧式のディスク式計器からCCCに変更しました。圧縮機の一部のパラメータは二つに分けられ、一方はCCCに、もう一方はDCSで確認されます。制御と保護はすべてCCCが担当し、DCSはいくつかの重要なパラメータを表示するだけです。私たちの圧縮機は制御精度が高く求められ、保護も万全でなければなりません。結局のところ、これは核心的な装置なのです。わずかな事例で考慮しようとするのか？！たとえ私がボスでも、そんな度胸はないよ:D。

機器メーカーの案にはもう一つある。それは、速度制御にウッドワード、電気的なスイッチングにもウッドワードを使用し、その他はすべてシーメンスのPLC400で構成するというものだ。完全な冗長化が施され、軸系にはベントレー＋3500の二次フレームが使われる。この場合、投資額が前のITCC方式より必ずしも大幅に安くなるとは限らない（少なくとも国産品より安くなるとは限らない）。 シーメンスにサージ防止の実績があれば、技術が成熟していれば検討に値するでしょう。機器の測定ポイント（＋補助機器）を停止表と監視表に分けることを考慮すると、システム全体をシーメンスに一括発注するのも一つの総合的なソリューションと言える。シーメンスには安全用PLC（黄色）があり、停止ポイントごとに別のCPU＋フレームを割り当てており、これらの停止ポイントは冗長化されている；監視ポイントのもう1つのCPU＋フレームワーク、非冗長チャネル。最も頭を悩ませるのは、サージ制御をどうするかですね？シーメンスは経験がありません。 現在、機械群ごとに個別の操作ステーションを設けるのが流行っており、これにより操作がしやすくなり、「キーボードを奪い合う」こともありません。（プロセスガス側の監視は依然として装置のDCSで行われる。） 比較の前提条件：オーバースピード保護は別途の装置でなければならない（例：PROTEC 2003）； ITCCがあれば505は必要ない；ITCCのAIアナログ量にはホットスタンバイカードは不要で、在庫があればよい。シーメンスのセーフティPLC I/Oはすべてホットスタンバイとする；ITCCのAI/DI/DOはすべて32ポイント、AOは8ポイントカード；シーメンスのアナログ8チャンネルでしょう？ このように計算すると、価格はほぼ同じですね。 ベントリー二次フレームは1900を使える（装置メーカーによるとキー位相測定はないとのことだが）、タービンについては1900の使用には賛成しない：1。機械の設計はAPI規格に準拠していますか？もしそうなら、3500しかない。 2。1900は4チャンネル（温度は無視）、これはポンプ＆ファン用です。3本の軸と18個の点があるんですよね？試算によると、16ポイント＋通信で、3500と1900の価格はほぼ同等です。 3。私の知る限り、ベントリーには1900を使う遠心分離機の顧客はおらず、あなたが最初の挑戦者です。

今回はシステムの改修です。機械システムの改造を指すのか？それとも個別の計装システムの改造か？古いシステムはどんな感じだったの？喘息防止、速度調整、停止にはどのシステムを使う？ 低圧段は蒸気タービン＋遠心分離機、高圧段は遠心分離機＋往復動機という構成なので、私は往復動機の負荷調整の問題が気になります。また、往復動機が逆流しやすくなって遠心分離機のサージバルブが頻繁に作動するのではないかとも心配しています。あなたの機械は、蒸気タービン1基＋2段の遠心分離機＋往復動機1基（段数は関係ありません）ですか？往復機にはギアボックスがありますか？どれくらいの歯車比なんだ？ 私の理解では、計装制御のアップグレードである以上、あなたの最低ラインとしては「全て」をDCSに任せるべきではないでしょう？

1900は単なる仮定に過ぎず、投稿を投稿した後で再び軸系図を確認しました。タービンにはキーイングがあり、機械はAPI規格に従って設計されています〜1900を使用するのはベントリー社のスタッフの提案で、私は装置メーカーには提案する勇気がありませんでした

マシンはAPIに基づいて設計されており、キー相もあるので、3500になります。 設備担当者にも聞いておかなければなりません。軸系用のマイコンや解析ソフトウェアは必要でしょうか？ 例えばSYSTEM 1です。

DCSは使用できず、ITCCまたはSIS+3C（またはWoodward）を使用しなければならない

やはりWOODWARDか3C+ESDでしょう。API規格によれば、過速保護は独立していなければならないので、PROTECH203を検討しましょう。

学んだ！いい投稿だ！賛！

大神門さんの返信は何度も読みましたし、基本的な内容は理解しました。ですが、今一つ質問があります。こちらで使用しているCO圧縮機はステッピング駆動式の圧縮機で、設計院ではDCS制御を採用しています。私はDCS制御のユニットを使ったことがなく、DCS上でどのようにアンチサージを実現するのか分かりません。この分野で経験のある方はいらっしゃいますか？ご教示いただければ幸いです

アンチサージュ制御をどのシステムで実装するかは問題ではなく、システムが機器の要求する応答速度を満たせばよいと思います。問題は、プログラムを作成する人が機組制御に精通しており、機組制御の要件を完全に満たせるかどうかです。

美人たち、あなたたちのところでは最終的にどんな案を採用したの？