《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設計應用 > GE Fanuc MOST控制系統在油碼頭中的應用
GE Fanuc MOST控制系統在油碼頭中的應用
摘要: 海南煉化30萬噸級原油碼頭和10萬噸級成品油碼頭由1個原油泊位和4個成品油泊位組成,是目前國內規模最大,技術水平最高的輸油碼頭,承擔了海南煉化原材料輸入和最終產品輸出的任務。輸油碼頭屬于危險防爆2區裝置
Abstract:
Key words :

海南煉化30萬噸級原油碼頭和10萬噸級成品油碼頭由1個原油泊位和4個成品油泊位組成,是目前國內規模最大,技術水平最高的輸油碼頭,承擔了海南煉化原材料輸入和最終產品輸出的任務。輸油碼頭屬于危險防爆2區裝置,設備分布非常分散,主要控制的對象有溫度、壓力、流量、閥門等,這就要求其控制方案必須有一套完善的控制、聯鎖、報警和急停系統去完成工藝參數的采集與監控。
  海南煉化在新建油品碼頭過程中,針對裝置的防火防爆要求,以及設備分布較分散,控制對象要求較高等情況,選用了GE Fanuc公司的MOST開放式控制系統,收到控制效果好、精度高和投資省的較好結果,滿足了海南煉化油口碼頭的生產要求。
  控制系統硬件配置設計
  海南煉化原油和成品油碼頭各自采用獨立的控制系統,共由5個現場控制站組成。其中原油碼頭占用2個控制站,成品油碼頭占用3個控制站,原油和成品油碼頭控制室各設1個操作站和1個工程師站組成。控制站與操作站相互之間采用百兆級冗余以太網連接,組成一個完整的控制系統。


  控制站
  原油碼頭控制系統中包括2個控制站、1臺操作站、1臺工程師站兼操作員站。其中1#控制站放置在1#原油泊位現場控制室內,原油引橋控制站則直接放置在距離控制室兩千米左右的裝置現場,因此對硬件系統的防爆性能、通訊系統、工作范圍、可靠性、魯棒性以及防腐蝕能力要求較高。每個控制站均采用冗余控制器、冗余電源、冗余網絡的原則進行配置,其中1#控制站由4個電源模塊、2個控制器、24個I/O模塊組成,原油引橋控制站由2個電源模塊、2個控制器、8個I/O模塊組成。
  成品油碼頭控制系統中包括3個控制站、1臺操作站、1臺工程師站兼操作員站。其中2#泊位控制站放置在2#泊位現場控制室內,4#泊位控制站放置在4#泊位控制室成品油碼頭控制系統中包括3個控制站、1臺操作站、1臺工程師站兼操作員站。其中2#泊位控制站放置在2#泊位現場控制室內,4#泊位控制站放置在4#泊位控制室小、2個控制器、24個I/O模塊組成,4#泊位控制站由2個電源模塊、2個控制器、60個I/O模塊組成,消防泵房控制站由2個電源模塊、2個控制器、16個I/O模塊組成。
  其中原油碼頭1#泊位控制站與成品油碼頭2#泊位控制站提供冗余的Modbus接口與海南煉化罐區DCS系統進行通訊,便于罐區操作人員及時掌握碼頭生產操作的運行狀態。
  成品油碼頭裝船時需要對油品進行計量,因此對計量系統的要求非常高,因此2#泊位控制站和4#泊位控制站除了接收現場質量流量計的4~20mA瞬時流量信號,同時提供冗余的Modbus接口與質量流量計進行RS485通訊,接收瞬時流量、密度、累積量等信息。正常情況下以通訊值為準,通訊中斷時以4~20mA信號為準,實現多方案對油口輸出裝船計量進行監控。
  控制器
  根據碼頭裝置生產的特點,CPU模塊選擇了MOST混合控制器,該控制器具有高度靈活的數據采集輸入輸出和控制功能,可實現常規控制、邏輯控制和順序控制。控制器采用266MHz 32位微處理器,25M內存,雙以太網和雙串行通訊接口,支持API、現場總線、ModBus、HART、點對點通訊以及OPC,可以實現冗余配置,可直接安裝在危險2區。一個控制器最多可安裝64個I/O模塊,支持熱插拔,雙路電源供電。
  冗余控制器配置中,冗余控制器互為備用,同步接收輸入信號數據,同步執行控制計算,同時互相傳送計算結果。當一個控制器監測到錯誤時,無故障的控制器可以立刻接著進行控制,實現無擾動切換。
  IO模塊
  MOST系統的電源、控制器和I/O模塊可以直接安裝危險2區,部分I/O模塊內置本質安全型安全柵,無需額外安裝安全柵,通道隔離、監測以及LED指示,支持多種信號類型,支持在線熱插拔。模擬量輸入A/D轉換分辨率達到16位,模擬量輸出A/D轉換分辨率達到12位,能夠對現場回路進行檢測,內置輸入變量線性化、工程單位轉換、開平方濾波、報警及冷端溫度補償運算功能。IO卡件具備最快20ms模擬量調節功能,10ms數字量控制功能和1msSOE控制功能。
  DCS系統軟件設計
  MTL公司提供整個區域的系統軟件,主要包括MOST系統組態、控制策略軟件WorkBench和人機界面HMI軟件。
  系統組態和控制軟件
  系統使用Workbench進行系統硬件和控制策略的組態。整個控制軟件涵蓋了閥門控制回路、報警聯鎖回路、計量累積回路,馬達控制回路等全部的油品碼頭生產自控程序。
  所有的回路控制和聯鎖功能在現場控制站獨立運行。通過控制站的網絡功能,控制站與控制室的操作站進行通訊聯系。操作人員的操作控制指令由操作站通過網絡下達至控制站。
  人機界面軟件
  操作站人機界面(HMI)軟件應是基于Windows XP操作系統的軟件。可以創建強大的、功能齊全的監控系統,充分利用Microsoft Windows的先進功能,包括ActiveX控件、OLE、圖形、網絡等。還可以通過添加自定義ActiveX控件、向導、常規對象、以及創建來擴充的功能。操作站人機界面(HMI)軟件主要完成實時監控、歷史記錄,數據采集、系統報警及打印報表等重要功能。
  采用高性能計算機作為監控系統支撐硬件平臺,以Windows XP和組態軟件構成監控系統運行平臺。提供友好的人機交互界面功能、圖形處理功能、報表處理功能、報警處理功能、查詢功能、用戶權限管理功能等。
  文件資料
  整個DCS系統文件資料包括:系統結構圖、系統配置圖、IO清單、機柜布置圖、電源分配圖、接線圖、控制回路圖、邏輯聯鎖圖等。
  通過對DCS系統配置的審查,最終確定以上整體方案。DCS系統的組態、現場設備安裝、調試和投用過程大約花費了60個工作日。由于使用了Workbench的Strategy進行組態,整個組態過程相當方便、快捷。出錯率也相當低。整個系統一次開車成功。
  控制系統性能分析與改進
  對于使用于防爆2區的控制系統,MOST控制系統相比其他廠商的DCS系統來說相對較便宜。其節省投資的部分主要來自于節省了危險/安全區安全柵的設備投資。其次,由于控制站可以安裝在控制現場,一次儀表只須連接到現場控制站而非全部連接到中央控制室。這樣就節省了信號電纜,這對控制裝置分布較散、區域較大的控制系統來說,就顯得尤為重要,可節省大量的電纜投資。碼頭裝置屬于典型的分散性裝置
  原油碼頭和成品油碼頭控制系統自2006年7月開始投入運行,運行情況良好。迄今為止,DCS系統已經安全、無故障運行長達16000小時。其間經歷了一個夏季高溫的考驗。在夏季高溫時期,機柜內部最高溫度62℃。經過三個夏季的考驗,證明MOST系統可耐較高的氣溫。沒有發生過控制器因高溫而中止運行或復位重啟等故障現象。
  MOST系統的硬件結構簡潔,安裝方便,接線故障率少,可靠性較高。軟件的組態也較方便,花費時間少,維護方便、直觀。圖形化的編程方式給用戶的組態,調試和維護有很大的幫助。在線調試功能使監控數據一目了然,方便查找編程錯誤。提供的功能模塊能滿足自控系統的要求,組態調用很方便。
  目前碼頭控制系統只能夠實現單純的開關閥門,無法實現定量開閥和定量裝船。可以將每條輸油管線的最后一個閥門改為調節閥,即可實現定量開閥和定量裝船。此外,整個碼頭的調度位于成品油碼頭,無法從操作站看到原油碼頭的實時信息。如果能夠將成品油和原油碼頭網絡連成一個網絡,就可以實現上述要求。但是由于兩個碼頭距離在八千米左右,光纜的成本會非常高。目前已有可以直接安裝在防爆2區的無線以太網交換機進入市場,可以選擇無線交換機實現兩個碼頭網絡的互聯。
  經過近三年的運行,MOST系統在碼頭生產監控中扮演了重要角色,滿足了高溫、高壓、高危險介質的控制要求,為今后油碼頭裝置的建設和生產積累了寶貴經驗。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 视频精品一区二区 | 久久99综合国产精品亚洲首页 | 理论片一级 | 免费福利在线 | 精品久久久久久国产 | 亚洲国产婷婷综合在线精品 | 97在线精品 | 精品suv一区二区三区 | 中文字幕久久久久久精 | 亚洲欧美日韩精品久久 | 99香蕉视频 | 开心春色激情网 | 伊人手机视频 | 2000xx影院| 黄色短视频网站 | 晚上看的www视频高清免费动漫 | 给我们免费播放片 | 高清视频免费看 | 久久成人免费播放网站 | 国内偷自第一二三区 | 国语视频在线观看免费 | 五月婷婷啪 | 污网站视频在线观看 | 欧美日韩国产手机在线观看视频 | 精品视频自拍 | 久久精品成人国产午夜 | 欧美精品性生活 | 久久女人 | 麻豆国产精品 | 久久笫一福利免费导航 | 福利在线视频一区热舞 | 亚洲欧美国产精品久久久 | 国产亚洲精品2021自在线 | 黄视频在线免费看 | 久久久穴 | 国产免费爱在线观看视频 | 国产精品视_精品国产免费 国产精品深夜福利免费观看 | 国内自拍区 | 成人亚洲精品7777 | 久久五月网 | 美日韩在线视频 |