西門子TP1900精智面板6AV2124-0UC24-0AX0
4.2 自控水平
調(diào)度控制中心、中間各站場站控系統(tǒng)、現(xiàn)場儀表組成一個(gè)三級(jí)監(jiān)測、控制管理的系統(tǒng)模式。
第一級(jí):為就地儀表、手動(dòng)和站場系統(tǒng)監(jiān)控(站場儀表)。
第二級(jí):實(shí)現(xiàn)站控系統(tǒng)值班控制室內(nèi)的集中監(jiān)視控制(站控系統(tǒng))。
第三級(jí):石家莊設(shè)調(diào)度控制中心集中遠(yuǎn)程監(jiān)視控制(監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng))。
4.3 控制方案
本工程儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選型以技術(shù)*、經(jīng)濟(jì)實(shí)用為原則,自控系統(tǒng)采用監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))。在石家莊末站設(shè)調(diào)度控制中心,首站、末站及各分輸站均設(shè)站控系統(tǒng)監(jiān)控全站。經(jīng)過仔細(xì)的考察和比選,采用了羅克韋爾自動(dòng)化ControlLogix
系列PLC構(gòu)成集中監(jiān)視、分散控制方案。ControlLogix 系列PLC是羅克韋爾自動(dòng)化公司最新推出的、功能更強(qiáng)大的可編程邏輯控制器。它有以下特點(diǎn):
模塊化:ControlLogix系統(tǒng)的模塊化的I/O、內(nèi)存及通訊接口為用戶提供了一種即可組態(tài)又便于擴(kuò)展的系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)需要靈活配置所需的I/O數(shù)量,內(nèi)存容量以及通訊網(wǎng)絡(luò)。以后當(dāng)用戶需要進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí),可隨時(shí)添加I/O,內(nèi)存及通訊接口。最大I/O點(diǎn)數(shù)為128000。
帶電插拔:ControlLogix允許用戶帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊,而不會(huì)對(duì)模塊造成損壞。這樣用戶就可以在繼續(xù)維持系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)更換故障模塊。
高分辯率I/O:最高16位,可選帶自診斷功能模塊,I/報(bào)告。
高速傳送:ControlLogix
所采用的PRODUCER/CONSUMER技術(shù)使得數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)絡(luò)之間,網(wǎng)絡(luò)的鏈路之間以及通過背板的模塊之間實(shí)現(xiàn)有效的高速傳送。
高強(qiáng)度工業(yè)硬件平臺(tái):ControlLogix采用特殊設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度工業(yè)硬件平臺(tái),從而可耐受振動(dòng),高溫以及各種工業(yè)環(huán)境下的電器干擾。
分布式處理:通過Ethernet,ControlNet和DeviceNet網(wǎng)絡(luò)將處理器連接起來,可以實(shí)現(xiàn)分布式處理。
IEC-1131-complaint操作系統(tǒng):該操作系統(tǒng)提供了真正具有優(yōu)先級(jí)的多任務(wù)環(huán)境,從而允許用戶通過單獨(dú)排定軟件組件來滿足自己的應(yīng)用要求。這就大大提高了處理器的效率而且降低了成本,因?yàn)樗梢詼p少用戶整個(gè)控制系統(tǒng)的處理器數(shù)量。
4.4 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
本系統(tǒng)中冗余的ControlLogix 站控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成:
兩個(gè)四槽框架:1756-A4;
兩個(gè)處理器模塊:1756-L55M13;
兩個(gè)ControlNet模塊:1756-CNB/D;
兩個(gè)冗余模塊:1757-SRM;
冗余模塊連接電纜:1757-SRC1;
兩個(gè)I/O框架:包括ControlNet模塊,ENET模塊,串口通訊模塊1756-MVI,相應(yīng)的I/O模塊。用于連接超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電動(dòng)球閥和其它現(xiàn)場儀表設(shè)備。主要信號(hào)包括4~20mADC、開關(guān)信號(hào)、RS485接口信號(hào)等。
這個(gè)冗余系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有:
控制系統(tǒng)高可靠性的化;
不需要用戶編程;
保證在最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)邏輯控制下的輸出的無擾動(dòng)切換;
切換只需100ms;
支持Logix5555處理器及CNB(D系列以上)模塊;
切換相對(duì)通過各種網(wǎng)絡(luò)與冗余框架相連的其它設(shè)備來講透明;
從主控制器到從控制器的程序裝載過程透明;
對(duì)主控制器在線進(jìn)行的設(shè)置/命令/編輯自動(dòng)傳遞給從控制器;
用戶可對(duì)切換進(jìn)行“取消"或“恢復(fù)"操作。
ControlLogix 冗余系統(tǒng)與I/O框架用ControlNet連接,與上位機(jī)及調(diào)度中心通過以太網(wǎng)連接。
4.5 系統(tǒng)功能
站控制系統(tǒng)主要功能:
數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理;
站場設(shè)備控制;
現(xiàn)場設(shè)備遠(yuǎn)程控制;
站場正常關(guān)閉控制和緊急停車控制;
各系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊;
各系統(tǒng)時(shí)鐘同步;
操作員權(quán)限控制:操作員身份確認(rèn),行為記錄;
報(bào)警管理:顯示所有存在的報(bào)警和所有返回到正常狀態(tài)下沒有經(jīng)過確認(rèn)的報(bào)警情況,顯示報(bào)警時(shí)間;
趨勢(shì)曲線管理:包括時(shí)實(shí)和歷史趨勢(shì)曲線;
監(jiān)視控制畫面:準(zhǔn)確形象顯示現(xiàn)場工藝流程,支持快捷鍵操作;
報(bào)表生成:定時(shí)打印生產(chǎn)報(bào)表、歷史報(bào)表等。
上位監(jiān)控軟件使用了開放的面向工業(yè)應(yīng)用的集成開發(fā)軟件Citect。SCADA系統(tǒng)主通信手段為DDN,同時(shí)采用PSTN作為備用通道。調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、經(jīng)理終端及報(bào)警、報(bào)表打印機(jī)等組成。為提高系統(tǒng)的可靠性,服務(wù)器和局域網(wǎng)(LAN)采用冗余配置,操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網(wǎng)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),共享服務(wù)器的資源。這樣設(shè)計(jì)不僅技術(shù)*、操作簡單,且經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)具有很高可靠性。軟件的配置采用模塊化,以便于版本修改和升級(jí)。
調(diào)度控制中心具備了以下多種功能:
全線工藝流程畫面顯示;
數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、顯示和存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù);
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)搜索查閱;
流量計(jì)算數(shù)據(jù)表顯示;
流量分析及計(jì)算;
貿(mào)易結(jié)算管理;
生產(chǎn)報(bào)表的生成和打?。ㄈ?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)等);
報(bào)警、事件記錄和打印、事故報(bào)警預(yù)報(bào)及追憶;
事故的遠(yuǎn)程站場緊急停車控制;
系統(tǒng)配置及總貌圖顯示;
生產(chǎn)運(yùn)營和調(diào)度管理;
與陜—京線調(diào)度中心通信。
五、結(jié)束語
該工程于2001年6月18日開工,12月19日投產(chǎn),何少存副省長及省各有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)參加了開工和投產(chǎn)儀式。該工程當(dāng)年設(shè)計(jì)、當(dāng)年施工、當(dāng)年投產(chǎn),創(chuàng)造了多項(xiàng)新業(yè)績。建成投產(chǎn)后,可以調(diào)整河北省的能源結(jié)構(gòu),改善生態(tài)環(huán)境,提高城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量,同時(shí)帶動(dòng)和促進(jìn)河北省國民經(jīng)濟(jì)的快速和健康發(fā)展,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益,對(duì)推動(dòng)河北省的天然氣事業(yè)的發(fā)展具有重大意義。羅克韋爾自動(dòng)化ControlLogix 系列PLC在該工程中,經(jīng)兩年考驗(yàn),具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、程序修改靈活、操作方便等特點(diǎn),為管線控制系統(tǒng)長周期運(yùn)行起了非常重要的作用。