Controllogix 5561在ESD關(guān)斷系統(tǒng)的應(yīng)用

李 君

（中原油田普光分公司采氣廠，四川達(dá)州 635000）

Controllogix 5561在ESD關(guān)斷系統(tǒng)的應(yīng)用

李 君

（中原油田普光分公司采氣廠，四川達(dá)州 635000）

介紹使用羅克韋爾 Controllogix 5561 系列控制器在 ESD 系統(tǒng)的應(yīng)用。監(jiān)控硫化氫濃度壓力以及溫度及關(guān)斷的應(yīng)用，詳細(xì)地分析該控制器在系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，硬件配置，軟件組成等。

Controllogix 5561；網(wǎng)絡(luò)；I/O

伴隨著我國環(huán)境污染治理力度的日益加大，對(duì)清潔能源的需求也越來越大，普光氣田作為川氣東送的源頭，安全生產(chǎn)對(duì)于整個(gè)普光氣田至關(guān)重要。而高效穩(wěn)定的關(guān)斷系統(tǒng)就是做好這一工作的保障。近來，隨著微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)不再局限于傳統(tǒng)的生產(chǎn)線應(yīng)用等，而是被廣泛應(yīng)用了水電，鋼鐵，化工等系統(tǒng)：

本項(xiàng)目全套控制系統(tǒng)采用羅克爾文公司系統(tǒng) Controllogix系列控制設(shè)備，管道壓力，溫度，容器的液位，閥門的開關(guān)狀態(tài)等過程參數(shù)，在中心控制室用霍尼韋爾提供的過程控制知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和控制，ESD 系統(tǒng)中在的 L63系列控制器對(duì)閥室與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)斷設(shè)備按每隔1s進(jìn)行輪詢并進(jìn)行相關(guān)的命令關(guān)斷；而閥室的硫化氫，燃料氣等儀表設(shè)備通過 Reslink通道與過程知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行映射通信。

1 工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)介

普光氣田是以采集高含硫天然氣并采用濕氣輸送工藝的項(xiàng)目。主要的工藝設(shè)備包括井口加熱爐撬塊、計(jì)量分離器撬塊、火炬分液罐撬塊、甲醇加注撬塊、緩蝕劑加注撬塊、燃料氣調(diào)壓分配撬塊、酸液緩沖罐撬塊、分酸分離器撬塊。工藝流程流程圖1。

圖1 工藝流程圖

2 控制系統(tǒng)構(gòu)架

2.1 概述

該 ESD 控制系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場(chǎng)儀表，PLC，以及上位機(jī)監(jiān)控軟件，PLC 設(shè)備 選用羅克韋爾公司 Controllogix 系列產(chǎn)品，工藝參數(shù)以及工藝的切換流程在中心控制室的上位機(jī)軟件進(jìn)行集中顯示。根據(jù)工藝設(shè)備以流程的特點(diǎn)，PLC 控制系統(tǒng) Controlnet總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的 I/O 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，每個(gè)站場(chǎng)以閥室 CPU 采用2個(gè)進(jìn)行備用切換，總線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)及信息傳遞采用雙通道備用切換，實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和傳遞網(wǎng)4通道運(yùn)行，防止單通道帶來系統(tǒng)掉線的可能性最大限度提高 ESD 系統(tǒng)的安全性。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)架及組成

中心關(guān)斷系統(tǒng)采用 PLC+ 上位機(jī)方式，系統(tǒng)分為3層：上位機(jī)信息層，PLC 控制層，由各檢測(cè)儀表及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成的過程檢測(cè)及執(zhí)行層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2.1 數(shù)據(jù)采集層

ESD 控制系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)開關(guān)量多，模擬量少，以邏輯控制為主，閉環(huán)控制為輔。PLC 采用的是 AB Controllogix5561系列模塊，模擬量通道數(shù)據(jù)采集采用4～20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過屏蔽電纜接至 PLC 的模擬量輸入輸出模塊。各開關(guān)量控制信號(hào)數(shù)據(jù)采集采用是0～5V 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。也是通過屏蔽電纜接至 PLC 的開關(guān)量輸入輸出模塊

2.2.2 PLC控制層

PLC 控制器層采用相同型號(hào) L61控制器組成冗余的控制系統(tǒng)，兩個(gè) CPU 辦卡通過冗余光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，同時(shí)也采用 2 塊以太網(wǎng)辦卡與上位機(jī)進(jìn)行通訊。I/O 機(jī)甲通過ControlNet網(wǎng)絡(luò)連接，分布式 I/O 實(shí)現(xiàn)冗余通訊。

2.2.3 PKS信息層

信息層采用的是 2 臺(tái) HP HP ProLiant DL388 Gen9，安裝了霍尼韋爾公司最新版的人機(jī)界面軟件過程知識(shí)系統(tǒng) PKS，主要任務(wù)是工藝報(bào)警顯示和系統(tǒng)報(bào)警顯示。中心過程知識(shí)系統(tǒng)通過 DSA 系統(tǒng)顯示站場(chǎng)的生產(chǎn)信息。閥室生產(chǎn)信息通過的reslinx 用以太網(wǎng)的方式傳送數(shù)據(jù)至中心控制室，實(shí)現(xiàn)全廠集中控制的要求。PKS 采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，采用類似 Visual Basic 的語言編程編輯腳本及完成對(duì)以及相關(guān)對(duì)象及事件的觸發(fā)和工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示。

3 結(jié)論

自普光氣田投產(chǎn)以來，該自控系統(tǒng)一直可靠運(yùn)行。隨著我國的天然氣事業(yè)逐步發(fā)展，對(duì)于自控系統(tǒng)的要求應(yīng)的也會(huì)要求也會(huì)越來越高，本項(xiàng)目采用羅克韋爾公司的 Controllogix系列產(chǎn)品解決了數(shù)據(jù)采集，集中顯示過程診斷以及關(guān)斷控制，提高了工廠的自動(dòng)化運(yùn)行水平。

[1] 鄧?yán)?Controllogix 系統(tǒng)實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2] 錢曉龍 Controllogix 系統(tǒng)電力行業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用培訓(xùn)教程[M].北京：機(jī)械工作出版社，2009.

The Application of Controllogix 5561 in ESD Shutdown Systems

Li Jun

This article describes the use of Rockwell controllogix 5561 series controllers in ESD systems.Monitoring the concentration of hydrogen sulfide pressure and temperature and off the application，a detailed analysis of the controller in the system of network structure，hardware configuration，software components.

controllogix 5561；network；I/O

TN822.3

B

1003-6490（2017）06-0095-01

2017-05-06

李君（1987—），男，重慶人，助理工程師，主要從事采氣方面的工作。