丘东集气站压缩机开机故障分析及处理

摘 要：本文分析了我厂丘东采气工区7#压缩机组在PLC程序升级后出现启动故障的原因以及处理方法。

关键词：瓦克夏L5794GSI燃气发动机；EMS；PLC可编程控制器

一、故障概述

（一）设备情况简介

2014年7月，我厂丘东采气工区先后投运了6#、7#两台相同的原料气压缩机组，该设备是由中油济柴成都压缩机厂生产、成撬和安装的，其压缩机型号是RTY1030MH500×305-CFC/2，动力端使用的是瓦克夏L5794GSI―V型12缸带涡轮增压和中冷器的燃气发动机，最大功率可达1030Kw。两台设备同时生产出厂，无论是结构组成、管线工艺、控制系统、PLC可编程控制器等各个方面都是完全相同的，投运后一直平稳运行。但是，原有的编程方案在启动程序上，缺少启动阶段对压缩机汽缸的吹扫过程，出于对压缩缸保护的目的，由厂家工程师到现场根据实际情况和要求对PLC程序进行了升级编译。

（二）故障发生描述

厂家工程师依据我们提出的要求，在原PLC控制程序的基础上改进升级，编译了一套新的PLC程序代码并在6#机组上传，经过连续两天的调试和测试，终于将程序编译完全并完善了控制屏的组态，且6#机组可以正常启动和加载，符合改进要求。然后工程师将此编译好的程序上传到了7#机组，但是由于当时7#机组的压缩机正在大修过程中，无法开机启动，就没有进行测试，但是两台机组是相同的控制系统应该是没有问题的。

半个月后，7#压缩机大修完成，准备试机，操作人员点击启动按钮后PLC发出开机指令，程序在各个阶段一切正常无报警，与6#机组的启动过程毫无差别。但是执行到发动机预，启动马达该进行盘车的时候，启动马达却没有响应，然后控制系统发出发动机启动失败的报警。我们检查了机组工艺流程，并手动测试了启动马达都没有问题，又开机两次，启动马达仍然没有动作，我技术人员开始查找启动故障的原因。

二、故障分析

该机组控制系y使用的控制器是西门子S7-300系列，型号为CPU314C-2DP带集成的数字量和模拟量输入/输出的紧凑型 CPU，是西门子应用最广、销量最大的全集成自动化控制器，硬件不会有问题。厂家工程师也是非常有经验的压缩机PLC控制编程人员，且该程序在6#机组的使用这半个月是一切正常的，PLC的编程逻辑也应该没有问题。因此判断，问题可能出现在新程序的参数设置上。

新程序的启动过程为：PLC发出开机指令，自检没有停机报警信号的话，发出指令打开进气阀和放空阀，进入压缩机汽缸吹扫阶段，倒计时时间为T3（旧程序没有该阶段）；T3时间到关闭两个阀，同时给压缩机预泵通电进行，进入压缩机预阶段，倒计时时间为T4；T4时间到后进入启动倒计时阶段，倒计时时间为T，给发动机控制器ESM模块发出启动指令，发动机预泵启动，按照ESM设定好的预时间T1进行发动机预（注意，该阶段内压缩机预并没有停止）；T1时间到预泵停止，同时给启动马达信号，启动马达带动发动机飞轮进行盘车，当转速达到设定值，发动机点火系统开始点火，发动机启动，发动机转速自动调整至设定的怠速，然后启动马达停止，从马达启动至怠速的时间为T2。当启动倒计时T时间到，压缩机预泵断电，PLC检测所有参数，正常则启动成功，如有异常则启动失败，失败后机组进入后，停机后压缩机后倒计时时间为T5，发动机后时间为T6。

根据厂家的建议和压缩机保护的目的，吹扫时间T3设置为15s为宜，压缩机停开机前后的时间应该至少3分钟，因此须T+ T4≥180s，T5≥180s。T2大约为15s，发动机预时间T1和后时间T6是ESM模块内部设定的，但是启动倒计时T应该大于T1+T2的总和，否则当启动倒计时T时间到，发动机都还有点火启动，PLC检测不到转速就会发出停机指令。而7#机组的故障现象就与此类似，所以我技术人员重新设置了程序参数，将启动倒计时T增大，经过三次调整，当T设置为300s的时候，7#机组成功启动，故障得到解决。

三、进一步分析及处理

通过上面的分析，可以看出故障原因就是启动倒计时参数T的值设置偏低，但是两台应该一模一样的机组为什么出现这种问题呢？发动机控制器（ESM）是瓦克夏发动机的一个独立控制系统，可向PLC控制系统提供发动机的各类参数信息并接收PLC发出的停开机指令信号，但是其他参数设置只能通过ESM监控软件，用笔记本电脑查看。6#机组参数设置T=180s，T1=150s，T2≈15s，T3=15s，T4=180s，T5=180s，T6=300s，而7#机组参数设置T1=270s，T2≈15s，T3=15s，T4=180s，T5=180s，T6=300s，我们发现两台机组的发动机控制器ESM内置的发动机预时间T1是不同的，7#的明显偏大，远大于启动倒计时T，所以造成了该机组的启动故障。

四、结语

此次压缩机启动故障的原因分析处理过程，做到了具体问题具体分析，通过对两台相同设备控制系统的对比分析，发现了故障原因所在，并成功找到要因并顺利解决，很好地考验了维护人员的工作水平。

参考文献：

[1]李彩霞.L5794GSI燃气发动机的ESM系统及常见故障[J].设备管理与维修，2015.