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    隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理水平的不斷提高，人們對節(jié)能減排、安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境、降低生產(chǎn)維護(hù)成本、提高生產(chǎn)效率的要求越來越高，這就給新的生產(chǎn)工藝技術(shù)和自動化控制水平提出了新的挑戰(zhàn)，特別是大型生產(chǎn)裝置中的壓縮機(jī)組等關(guān)鍵設(shè)備，企業(yè)管理者對它尤為關(guān)注。如何使壓縮機(jī)組等關(guān)鍵設(shè)備適應(yīng)當(dāng)前的長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行、減少事故停車次數(shù)、降低維修成本和維修時間，更是企業(yè)管理者考慮的重中之重。

    傳統(tǒng)的機(jī)組控制技術(shù)側(cè)重于機(jī)組的工藝過程控制和設(shè)備保護(hù)，并沒有把設(shè)備的專家診斷信息引入進(jìn)來，與設(shè)備監(jiān)視和診斷相關(guān)的MMS系統(tǒng)主要由企業(yè)的設(shè)備維護(hù)人員管理使用，在生產(chǎn)一線的工藝操作人員和儀表維護(hù)人員對其了解甚少，所以他們也很難了解機(jī)組設(shè)備深層次的運(yùn)行情況和故障原因，這樣會給日常的生產(chǎn)維護(hù)帶來一定的隱患和不利因素。那么，普及和提高工藝操作和儀表維護(hù)人員對設(shè)備診斷信息等知識的了解，并把設(shè)備診斷和專家支持建議納入到機(jī)組控制系統(tǒng)的控制條件中，實現(xiàn)機(jī)組設(shè)備的預(yù)防性控制，從而減少事故停車次數(shù)，這將會是行之有效的解決方案之一。

    為之，康吉森公司征求了大量合作伙伴的建議，同時結(jié)合了十多年來機(jī)組控制經(jīng)驗，最終開發(fā)出了新一代機(jī)組專家控制系統(tǒng)iMEC。

    iMEC（Intelligent Machinery Expert Control）透平壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)是基于CONSEN的TS3000綜合透平壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)和機(jī)組設(shè)備振動監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，由CONSEN開發(fā)的新一代透平壓縮機(jī)組專家控制系統(tǒng)。

    該系統(tǒng)不僅具有成熟的ITCC綜合透平和壓縮機(jī)控制技術(shù)(如：性能、喘振、轉(zhuǎn)速及其輔助設(shè)備油站的監(jiān)控如油壓、油溫等)，還能對壓縮機(jī)、汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備，以各種形式的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)(如：軸溫、振動、位移、起停機(jī)以及所選事件等）進(jìn)行連續(xù)實時的采集、監(jiān)測和管理，并存儲生成各種分析圖譜、起停機(jī)等專業(yè)診斷結(jié)果數(shù)據(jù)，最終通過專業(yè)的數(shù)據(jù)庫把過程控制和設(shè)備診斷及專家經(jīng)驗有效的結(jié)合起來用于生產(chǎn)操作指導(dǎo)和設(shè)備管理。

    因此，把透平設(shè)備深層次的診斷信息和專家建議實時地引入到機(jī)組的預(yù)防性控制與設(shè)備保護(hù)中，使得除了設(shè)備維護(hù)人員以外，在生產(chǎn)一線的工藝操作人員和儀表維護(hù)人員也可以及時地了解到比原來更豐富的設(shè)備診斷信息和專家支持建議，以便盡早發(fā)現(xiàn)和分析設(shè)備報警和故障的真正原因，及時采取預(yù)防措施與控制手段，有效避免和排除設(shè)備故障，減少機(jī)組停車次數(shù)，減少機(jī)組維護(hù)維修時間，提高生產(chǎn)設(shè)備裝置的安全性，為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排提供有效地保證。
iMEC產(chǎn)品把設(shè)備診斷信息及專家經(jīng)驗與過程控制與保護(hù)有效的結(jié)合起來，真正地實現(xiàn)了機(jī)電一體化綜合控制：

    1、工藝生產(chǎn)監(jiān)控；

    2、機(jī)組輔助系統(tǒng)監(jiān)控；

    3、機(jī)組綜合保護(hù)與監(jiān)控；

    4、設(shè)備狀態(tài)診斷信息采集與頻譜分析； 

    5、提供事故分析指導(dǎo)和專家決策支持；

    6、機(jī)械熱力學(xué)性能的監(jiān)控與管理； 

    7、操作通知提示功能。

    一、直接經(jīng)濟(jì)效益

    MDS是機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，是iMEC內(nèi)置的一個特色模塊。

    1、中石化海南煉化公司60萬噸/年P(guān)X裝置，通過使用iMEC機(jī)組在線性能計算軟件，發(fā)現(xiàn)K501機(jī)組的汽 輪機(jī)末級葉片工作在濕蒸氣區(qū)，發(fā)現(xiàn)了汽輪機(jī)末級葉片的浸蝕磨損。用戶據(jù)此制訂了檢修及備件計劃，避免了計劃外停車，一次節(jié)約達(dá)140多萬元；

    2、中石化海南煉化公司60萬噸/年P(guān)X裝置，通過使用iMEC機(jī)組在線診斷軟件，發(fā)現(xiàn)K701機(jī)組的軸彎曲故障，避免了同類事故的再次發(fā)生。同類事故每次開停車及設(shè)備維修費(fèi)用大約150萬元；

    3、中石化儀征化纖BDO裝置，通過使用iMEC系統(tǒng)的油質(zhì)檢測及預(yù)測功能，在長期停車期間幫助用戶對停車機(jī)組的潤滑油油質(zhì)進(jìn)行在線檢測及預(yù)測，避免盲目換油，節(jié)約費(fèi)用約100萬元；

    二、間接經(jīng)濟(jì)效益

    安穩(wěn)長滿優(yōu)是企業(yè)生產(chǎn)追求的目標(biāo)，通過使用iMEC系統(tǒng)可確保上述目標(biāo)的實現(xiàn)

    1、安全：是責(zé)任，避免一次惡性事故，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)幾千萬元；

    2、穩(wěn)定：避免意外停車，找出機(jī)組運(yùn)行中的不穩(wěn)定因素，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)幾百萬元，甚至上千萬元；

    3、長周期：是間接的效益，對于石化廠來說，少停一天，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)300萬元左右；

    4、滿負(fù)荷：高產(chǎn)的保證，找出問題的癥結(jié)，可提高生產(chǎn)負(fù)荷20%左右，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)50-60萬元/天；

    優(yōu)質(zhì)：節(jié)能減排，找到問題的癥結(jié)，減低能耗，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)10%，30-40萬元/天。

    三、社會效益

    1、 節(jié)能減排

    以輕柴油乙烯裂解裝置為例：通過使用iMEC系統(tǒng)的在線機(jī)組性能計算功能，當(dāng)乙烯裝置的進(jìn)料發(fā)生改變時（石腦油、輕柴油或蠟下油），根據(jù)裂解爐出口氣相色譜儀分析的各組分摩爾數(shù)發(fā)生的變化，可在線直接計算出壓縮機(jī)和汽輪機(jī)功率的變化，用戶可據(jù)此算出蒸汽消耗量的增加或減少、計算出單位乙烯產(chǎn)量成本的變化。
用戶或可采用改變裂解深度的方法，通過改變裂解爐出口溫度，改變裂解深度，改變裂解爐出口裂解氣的組份，從而改變裂解氣壓縮機(jī)的功耗。同時要核算裂解爐因此而產(chǎn)生的燃料消耗的變化。

    2、 避免重大人身傷亡及設(shè)備事故的發(fā)生

    iMEC系統(tǒng)的自動診斷功能，其診斷觸發(fā)閾值遠(yuǎn)小于機(jī)器保護(hù)系統(tǒng)或控制系統(tǒng)所設(shè)置的報警值。當(dāng)機(jī)械故障處于發(fā)生或發(fā)展的初期，自動診斷功能就已經(jīng)開始對機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢進(jìn)行關(guān)注。當(dāng)機(jī)械故障的量化特征符合公認(rèn)的機(jī)械診斷理論和經(jīng)驗時，系統(tǒng)發(fā)出診斷報警信息，及時通知工藝和設(shè)備人員，避免事故的發(fā)生或擴(kuò)大。而此時可能傳統(tǒng)的軸位移、軸振動報警或聯(lián)鎖根本沒有動作。

    3、 提升民族品牌在國際上的競爭力。

    目前，國際幾家知名的機(jī)組控制系統(tǒng)供應(yīng)商如：CCC、GE、siemens等都沒有提出機(jī)組控制系統(tǒng)與設(shè)備診斷系統(tǒng)集成及一體化的思想。iMEC系統(tǒng)不僅完成了以上兩個系統(tǒng)的集成，同時自主開發(fā)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線診斷軟件、機(jī)組性能計算軟件和潤滑油油質(zhì)檢測系統(tǒng)及油質(zhì)預(yù)測軟件。在國際上還沒有其他機(jī)組控制系統(tǒng)供應(yīng)商能夠提供同類產(chǎn)品。

    四、產(chǎn)權(quán)：

    iMEC系統(tǒng)已于2013年3月13日取得發(fā)明專利授權(quán)通知，專利號為：201310079060.2，具體項目執(zhí)行過程中已獲得多項軟件著作權(quán)，并通過國家檢測，獲得國家軟件登記證書。

    五、他同類系統(tǒng)相比的先進(jìn)性：

    以往的透平壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)只實現(xiàn)了對機(jī)組的手動或自動控制功能，對機(jī)組機(jī)械設(shè)備的健康狀況無從了解。造成了工藝人員在不能直觀掌握機(jī)組設(shè)備狀況的前提下，對機(jī)組設(shè)備的盲目操作。工藝人員最多只能看到軸位移靜態(tài)值和軸振動的通頻帶幅值。當(dāng)軸振動或軸位移偏高時，只能聽任其發(fā)生報警或最終聯(lián)鎖停車，或被迫主動停車進(jìn)行機(jī)組檢修。

    采用本系統(tǒng)實現(xiàn)對透平壓縮機(jī)組的控制操作，工藝人員可實時了解機(jī)組機(jī)械設(shè)備的健康狀況。可根據(jù)機(jī)組機(jī)械設(shè)備的健康情況決定升降工藝負(fù)荷的操作，預(yù)估機(jī)組的運(yùn)行及檢修周期，確定機(jī)組需要檢修的部位、工時計劃和備件采購計劃。降低維修成本，提高機(jī)組的開工使用率。及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組故障，避免機(jī)組故障發(fā)展及擴(kuò)大。

    iMEC機(jī)組控制系統(tǒng)集成了原ITCC系統(tǒng)的全部功能，集成了完整的機(jī)械診斷系統(tǒng)。2014年，V2.0版本在系統(tǒng)中包括自主開發(fā)的在線自動機(jī)械診斷軟件、機(jī)組在線性能計算軟件和在線潤滑油油質(zhì)檢測及預(yù)測軟件。可實現(xiàn)對機(jī)械故障的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、及時采取處理對策，避免損失擴(kuò)大化。能夠?qū)崟r掌握機(jī)組運(yùn)行的實際性能，制定節(jié)能增效方案，使用戶的利益最大化。

    采用本系統(tǒng)實現(xiàn)對透平壓縮機(jī)組的控制操作，工藝人員可實時了解機(jī)組機(jī)械設(shè)備的健康狀況。可根據(jù)機(jī)組機(jī)械設(shè)備的健康情況決定升降工藝負(fù)荷的操作，預(yù)估機(jī)組的運(yùn)行及檢修周期，確定機(jī)組需要檢修的部位、工時計劃和備件采購計劃。降低維修成本，提高機(jī)組的開工使用率。及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組故障，避免機(jī)組故障發(fā)展及擴(kuò)大。

    雖然旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)多年，但其往往只由設(shè)備診斷專業(yè)人員按照定期巡檢的方式操作和使用，工藝操作人員無法看到系統(tǒng)的自動診斷信息，對工藝生產(chǎn)沒有起到良好和及時的指導(dǎo)作用。

    1.根本原因分析

    提供根本原因分析功能，使用戶能進(jìn)行深入研究，探查導(dǎo)致壓縮機(jī)組設(shè)備故障發(fā)生的事件順序，應(yīng)用強(qiáng)大的圖形和圖表分析數(shù)據(jù)，并通過將所得結(jié)論以注釋形式粘貼到數(shù)據(jù)庫中或生成新的規(guī)則以對得到的知識進(jìn)行記錄，以便自動分析將來基于同樣根本原因所發(fā)生的事件。

    2.操作提示功能

    操作畫面中顯示振動位移的多組報警信息、機(jī)組操作調(diào)整建議、機(jī)組故障的可能原因和機(jī)組維護(hù)建議供操作人員日常維修維護(hù)參考。

    3.復(fù)雜和異常事件報警管理

    對整個企業(yè)進(jìn)行復(fù)雜報警處理的功能，真正實現(xiàn)了“異常事件管理”，確保只將相關(guān)的事件和報警傳送給運(yùn)行人員及其他人員。過分冗長的報警列表、多余的報警以及含義模糊、缺乏詳細(xì)信息的報警都已成為歷史，對每個事件的關(guān)注程度、通知類型、需要通知的人員等細(xì)節(jié)皆由用戶控制。

    4.虛擬測量

    來自實際傳感器和數(shù)據(jù)源的測量量可以合并生成計算所得的“虛擬”測量量。對虛擬測量量，也可以同其它測點(diǎn)數(shù)據(jù)一樣進(jìn)行處理，如趨勢分析、報警、顯示或用于規(guī)則生成。

    5.避免非正常停機(jī)

    對設(shè)備性能的下降或即將發(fā)生的故障進(jìn)行早期檢測，能夠幫助減少維護(hù)成本。在重大損壞發(fā)生之前檢測出機(jī)器運(yùn)行參數(shù)所發(fā)生的變化，將使運(yùn)行人員有充足的時間應(yīng)對異常變化，防止發(fā)展成費(fèi)用更加昂貴的維修或災(zāi)難性事故。限制非正常停機(jī)維修或嚴(yán)重性能下降的發(fā)使生產(chǎn)率顯著提高。

    6.減少停機(jī)檢修時間

    在對設(shè)備狀態(tài)有全面了解之后進(jìn)行停機(jī)檢修，將使檢修效率大為提高。如果某種資產(chǎn)的運(yùn)行參數(shù)表明其性能下降很少或幾乎沒有下降，則可消除不必要的檢查和維護(hù)，有限的維護(hù)人力資源就可以全力投入到確實需要檢修的工作中。

    7.設(shè)備性能下降后能夠連續(xù)運(yùn)行

    先進(jìn)的資產(chǎn)管理工具使機(jī)械工程師和其他人員能夠連續(xù)觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況，使得部分損壞或性能下降的設(shè)備能夠繼續(xù)運(yùn)行。對資產(chǎn)的連續(xù)監(jiān)測意味著在制定必要的維修計劃的同時，還可以使設(shè)備繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)至更適宜的時間再進(jìn)行維修，從而使生產(chǎn)損失降到最低。

    8.收益：

    a加快故障根本原因分析。

    b潛在事件的早期識別。

    c監(jiān)測處于發(fā)展中或已發(fā)生的問題。

    d優(yōu)化的維修策略、維修效率和維修措施。

    e安全和環(huán)境事故風(fēng)險最小化。

    f維護(hù)成本和風(fēng)險最小化。

    g通過預(yù)防性維修計劃減少成本、工廠產(chǎn)能最大化。

    h建立生產(chǎn)過程和機(jī)器行為之間的相關(guān)聯(lián)系，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行。

    iMEC機(jī)組控制系統(tǒng)集成了原ITCC系統(tǒng)的全部功能，集成了完整的機(jī)械診斷系統(tǒng)。2014年，V2.0版本在系統(tǒng)中包括自主開發(fā)的在線自動機(jī)械診斷軟件、機(jī)組在線性能計算軟件和在線潤滑油油質(zhì)檢測及預(yù)測軟件。可實現(xiàn)對機(jī)械故障的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、及時采取處理對策，避免損失擴(kuò)大化。能夠?qū)崟r掌握機(jī)組運(yùn)行的實際性能，制定節(jié)能增效方案，使用戶的利益最大化。

    iMEC系統(tǒng)每年銷售數(shù)量約20套。