過程控制實(shí)施技術(shù)自動(dòng)化,2009,4:77AUTOMATION IN PETRO CHEMICAL, INDUSTRYDCS在天然氣處理裝置中的應(yīng)用李映霞1,張國(guó)棟2,陸艷萍ξ(1.天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院,蘭州730060;2.吐哈油田丘東采油廠,新疆郡善8382023.中石油蘭州石化公司化肥廠,蘭州730060)摘要:通過對(duì)丘東天然氣處理裝置控制系統(tǒng)存在的控制卡易出錯(cuò)組態(tài)受限制、功能不完善等問題和DlaV控制系統(tǒng)采用高性能的控制器、VM虛擬模塊等特點(diǎn)的介紹,認(rèn)識(shí)到為保證丘東天然氣處理裝置的平穩(wěn)、安全運(yùn)行,亟須對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造的必要性以及改造方案的總體思路并對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹,方案實(shí)施后,解決了原系統(tǒng)中存在的問題發(fā)揮了 DeltaV系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)提高了天然氣處理裝置控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的安全性和可靠性,保證了丘東夭然氣處理裝置安全和平穩(wěn)運(yùn)行關(guān)鍵詞:分散控制系統(tǒng);RS3系統(tǒng); Delay中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1007-7324(2009)04-0077-02化”的發(fā)展趨勢(shì)吐哈油田丘東天然氣處理裝置自控系統(tǒng)采用天然氣孔板流量計(jì)只能采用人工計(jì)算流出系RS3-DCS,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)裝置生產(chǎn)過程的監(jiān)數(shù)及普通溫壓補(bǔ)償公式,不能實(shí)時(shí)反映正確的標(biāo)況控和保護(hù),包括過程控制(PCS)、緊急關(guān)斷控制流量,將影響天然氣流量的測(cè)量精度。(ESD)、火氣探測(cè)(F&G)和消防控制。RS3控制3新系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)由工程師站(MTCC)操作站(ROS)組成控制3.1 DeltaV系統(tǒng)特點(diǎn)器( ControlFile)、各種I/O模塊及接線端子板所組)系統(tǒng)冗余。 Delta v系統(tǒng)是 Emerson公司成。控制器由冗余電源卡、冗余通訊卡、冗余處理依據(jù)FF標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出的兼容現(xiàn)場(chǎng)總線功能的控制器(CP2)、內(nèi)存卡及控制卡所組成?？刂瓶ㄓ葾到系統(tǒng),它充分發(fā)揮眾多DCS的優(yōu)勢(shì),如:系統(tǒng)的安H進(jìn)行排列,A與B、C與D為相互冗余的MPC2全性、冗余功能(電源、控制器、通信網(wǎng)絡(luò)、1/O?？刂瓶?E、F為MPC2控制卡、G為MUX控制卡、塊)、集成的用戶界面、信息集成等,同時(shí)克服傳統(tǒng)H為PLC控制卡。控制卡可卡件箱或IO模塊DCS的不足,具有規(guī)模靈活可變、使用簡(jiǎn)單、維護(hù)相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,I/O模塊則與接線端子板相方便的特點(diǎn)。連使其系統(tǒng)IO達(dá)650多點(diǎn)。b)高性能的控制器。該系統(tǒng)控制器的功能特2系統(tǒng)現(xiàn)狀點(diǎn): MD PLUS控制器最大為48MB。減少了a)控制卡運(yùn)行負(fù)荷重,容易出錯(cuò)。隨著工藝CPU的資源占用比例,并提高了控制策略的功能。的不斷改造以及控制規(guī)模的增大使控制卡運(yùn)行負(fù)控制器可以將智能HART信息從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳送到荷加重1。其閑空時(shí)間百分比現(xiàn)已降低到5%~控制網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點(diǎn)28%,這時(shí)控制卡中的程序及數(shù)據(jù)內(nèi)容備份時(shí)出錯(cuò),c)ⅥM虛擬模塊。ⅥM虛擬模塊是由當(dāng)冗余控制卡切換時(shí)會(huì)使數(shù)據(jù)丟失,從而造成生產(chǎn) MYNAH公司專門配合 Delta v系統(tǒng)研制的,包括虛運(yùn)行不平穩(wěn),并給安全帶來嚴(yán)重的不利影響擬Ⅰ/O模塊和虛擬I/O模塊網(wǎng)關(guān)。虛擬模塊仿真b)無法離線組態(tài)及組態(tài)受限制。該系統(tǒng)無法DaVO卡件和現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡件,虛擬1O模塊進(jìn)行離線組態(tài)并進(jìn)行邏輯測(cè)試?？刂瓶ㄖg變量網(wǎng)關(guān)提供 Modbus TCP/P或 Ethernet/P通信功能。引用連接有著嚴(yán)格的控制,每塊控制卡的卡間連接32升級(jí)方案為80條,這為組態(tài)中的變量引用帶來不方便,使組遵循的主導(dǎo)思想:利用新技術(shù)、新設(shè)備,結(jié)合態(tài)受到較大的限制c)功能不完善,無法滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。收稿日期:2009-05-13(修改稿)ROS操作站現(xiàn)通過 NetDDE功能進(jìn)行DCS數(shù)據(jù)作者筒介:李映霞,女,1993年畢業(yè)于蘭州大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專石油化工自動(dòng)化2009年實(shí)際,充分利用現(xiàn)有設(shè)備減少投資,盡量降低對(duì)生警處理的時(shí)效性。當(dāng)發(fā)生報(bào)警后操作人員可立即產(chǎn)的影響,努力實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)安全可靠、功能強(qiáng)大、知道報(bào)警的具體含意并做出快速反應(yīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用,為“管控一體化”的生產(chǎn)管理模式打下堅(jiān)b)二次開發(fā)操作面板,滿足實(shí)際應(yīng)用。操作實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)面板是技術(shù)維護(hù)人員、操作人員進(jìn)行維護(hù)和操作的a)采用 DeltaⅤ冗余控制器及冗余RS3IO重要工具。 DeltaⅤ系統(tǒng)所具有的原始操作面板根接口模塊來代替RS3系統(tǒng)的 ControlFile控制器,本滿足不了實(shí)際使用要求。通過深入研究及結(jié)合以充分利用 Deltav的先進(jìn)性及可靠性?，F(xiàn)場(chǎng)使用要求及不同的授權(quán)等級(jí)對(duì)各種模板的操b)充分保留原RS3IO模塊,不能保留的可作面板進(jìn)行再次開發(fā),使面板具有直觀可讀、操作用 Deltav I/O模塊進(jìn)行替代。這樣可以節(jié)省投方便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn),使其更接近操作實(shí)際滿足資,減少工作量,并可降低對(duì)生產(chǎn)的影響程度。使用要求3.3系統(tǒng)組成c)采用AGA算法,提高孔板流量精度。原R3系DeltaⅤ系統(tǒng)主要由三部分即工作站、通信網(wǎng)統(tǒng)孔板流量計(jì)量精度較低。 Deltav系統(tǒng)的AGA算法綜絡(luò)和控制站組成,工作站、通信網(wǎng)絡(luò)及部分IO卡合了AGA3和AGA8的功能,可進(jìn)行天然氣孔板流量的件屬于升級(jí)新增的配置。計(jì)算及溫壓補(bǔ)償。通過AGA算法模塊開發(fā)天然氣孔板a)工作站包括了3臺(tái)操作員站(其中1臺(tái)由流量計(jì)量模板。流出系數(shù)隨著壓力溫度的變化可自動(dòng)重工程師站兼作操作員站)和1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,分別新計(jì)算,大大提高了天然氣的計(jì)量精度用于系統(tǒng)管理、組態(tài)、過程監(jiān)控及操作、以及實(shí)現(xiàn)控d)完善控制邏輯,確保分子篩安全運(yùn)行。天制系統(tǒng)與工廠管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信并提供過程信然氣處理裝置采用兩分子篩塔實(shí)現(xiàn)天然氣脫水。息的基于Web技術(shù)的遠(yuǎn)程瀏覽。通過開發(fā)分子篩切斷閥順控邏輯,實(shí)現(xiàn)分子篩b)控制站由高性能的冗余MD控制器、冗余 ORBIT軌道球閥自動(dòng)切換,進(jìn)而控制原料氣和再Deltav for rs3I/O接口模塊、 elta/O卡件以生氣的流向,以達(dá)到兩塔連續(xù)交替循環(huán)吸附、再生及原來的RS3I/O模塊所組成。MD控制器提供冷卻過程。天然氣處理裝置分子篩切斷閥順控邏現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)之間的通訊和控輯具有復(fù)位、啟動(dòng)、暫停、繼續(xù)、步進(jìn)、兩塔吸附選擇制。 DeltaV系統(tǒng)創(chuàng)建的控制策略和系統(tǒng)組態(tài)也可等功能,可以充分滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求且具有報(bào)警功以在這個(gè)功能更強(qiáng)的控制器中使用。功能強(qiáng)大的能,當(dāng)某步報(bào)警時(shí)將停止運(yùn)行,等待故障處理或確MD控制器通過底板與1O卡件連接。認(rèn),加強(qiáng)了生產(chǎn)裝置的安全度。c)采用RS31/O接口模塊可把RS3系統(tǒng)的6結(jié)束語ontrolFile控制器升級(jí)到 Deltav系統(tǒng)的MD控目前該系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),安全可靠,通過對(duì)該制器。RS3O接口模塊與 ControlFile的串行通系統(tǒng)的升級(jí),解決了原系統(tǒng)中存在的問題,發(fā)揮訊協(xié)議兼容。RS3Ⅰ/O接口模塊可以使用RS3 Deltav系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),提高了天然氣處理裝置控制FlexTerm and MultiPoint I/O子系統(tǒng)。 Deltav系系統(tǒng)的安全性、可靠性、實(shí)用性以及先進(jìn)性,并提統(tǒng)可以與 Deltav i/O一樣對(duì)RS3I/O進(jìn)行組態(tài)、高自動(dòng)化運(yùn)用水平。今后還可以充分發(fā)揮監(jiān)控、診斷Plant Web的功能及性能,擴(kuò)展工藝參數(shù)的應(yīng)用范4升級(jí)改造后的1/O規(guī)模圍并融入生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)“管控一體對(duì)RS3系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造成 Deltav系統(tǒng),化”。FlexTerm及 MultiPoint I/O模塊可以保留,而參考文獻(xiàn):MuxI/O及PLC模塊需要用相應(yīng)的 DeltaV I/O1高麗君,油品罐區(qū)的數(shù)據(jù)采集],石油化工自動(dòng)化,200,43模塊進(jìn)行替代。 Mux Al用 DeltaV al模塊代替;Mux RTD用 RTD DeltaV rtD模塊代替;PLC2解桂香,秦祖杰,自控工程設(shè)計(jì)中控制閥流量特性的選用問題L刀.石油化工自動(dòng)化,2004,(4):96模塊用串行卡代替;對(duì)部分模塊進(jìn)行擴(kuò)充達(dá)到3陸德民,張振基,黃步余石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M1310%的余留以便擴(kuò)容5系統(tǒng)升級(jí)后具有的特性李清方,張國(guó)忠,張建,等.油田套爐的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].中國(guó)石油a)實(shí)現(xiàn)DltaⅤ內(nèi)核漢化,提高操作人員對(duì)報(bào)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,(3):114