時間:2012-01-07 10:46:51來源:sunxiaoli
摘 要 本文采用和利時公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代控制器LK系列PLC,實現(xiàn)了站控系統(tǒng)的各種功能,并分別完成就地和遠(yuǎn)程的監(jiān)控。通過VPN網(wǎng)絡(luò),站控系統(tǒng)與調(diào)度中心進(jìn)行對接,實現(xiàn)了站控系統(tǒng)與調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)交換。
關(guān)鍵詞 天然氣輸氣管道;站控系統(tǒng);LK系列PLC
1 引言
新余燃?xì)庥邢薰纠弥惺按鈻|送”氣源為新余市的城市居民和工業(yè)用戶供應(yīng)天然氣。根據(jù)天然氣管網(wǎng)分布,在整個天然氣管線上設(shè)置不同規(guī)模的站控系統(tǒng)。所謂站控系統(tǒng)是天然氣管線監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控站。該項天然氣利用工程的監(jiān)控系統(tǒng)是有人值守的站控系統(tǒng)和安防系統(tǒng),包括城市門站和調(diào)壓站兩個子站。這兩個子站與新余燃?xì)庥邢薰粳F(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),工藝參數(shù)可以實時傳輸?shù)叫掠嗳細(xì)庥邢薰粳F(xiàn)有的調(diào)度中心。
設(shè)在長距離輸氣管線與城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)交接處的燃?xì)庹{(diào)壓計量設(shè)施被稱為城市門站,其自控系統(tǒng)被稱為站控系統(tǒng),主要由監(jiān)控計算機(jī)、PLC、儀表、變送器和通訊設(shè)備組成。城市門站是城市天然氣供氣系統(tǒng)的起點和關(guān)鍵場站,集成了眾多功能,可以完成就地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。站控系統(tǒng)的PLC采用和利時LK系列大型PLC,支持雙機(jī)冗余、電源冗余、以太網(wǎng)冗余和總線冗余。城市門站的PLC與站內(nèi)第三方設(shè)備的通訊采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊。城市門站與調(diào)度中心的通訊采用光纖通訊,并且還采用無線通訊進(jìn)行備份。
調(diào)壓站是城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中自動調(diào)節(jié)并穩(wěn)定管網(wǎng)中壓力的設(shè)施,其自控系統(tǒng)也被稱為站控系統(tǒng)。按照燃?xì)膺M(jìn)出口管道壓力的不同,調(diào)壓站可分為高中壓調(diào)壓站、中中壓調(diào)壓站、中低壓調(diào)壓站等。按服務(wù)對象的不同,調(diào)壓站又分為供應(yīng)一定范圍的區(qū)域調(diào)壓站和為單獨建筑物或工業(yè)企業(yè)服務(wù)的用戶調(diào)壓站。
在站控系統(tǒng)中,無論是城市門站還是調(diào)壓站,都是為了實現(xiàn)為城市居民及工業(yè)用戶提供穩(wěn)定的供氣而設(shè)置的。站控系統(tǒng)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、存儲,并以圖形和報表的形式反應(yīng)給調(diào)度人員,同時向調(diào)度中心發(fā)送相應(yīng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
2 天然氣站控系統(tǒng)設(shè)計
2.1 天然氣站控系統(tǒng)的總體設(shè)計
新余燃?xì)庥邢薰咎烊粴饫霉こ痰恼究叵到y(tǒng)總體設(shè)計如圖1所示,包括城市門站和調(diào)壓站兩個站控系統(tǒng)。
圖1 天然氣站控系統(tǒng)總體設(shè)計
站控系統(tǒng)包括操作員工作站、工程師工作站、PLC和通訊設(shè)備等。站控系統(tǒng)可以獨立完成對所在站場的數(shù)據(jù)采集和控制,同時還可以將有關(guān)信息傳輸給調(diào)度控制中心,接受其下達(dá)的命令并執(zhí)行。在站控系統(tǒng)的調(diào)度室設(shè)置2臺監(jiān)控工作站,實時監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備運行狀況。如果調(diào)度室監(jiān)控計算機(jī)發(fā)生故障,PLC可以獨立工作。安防系統(tǒng)包含視頻監(jiān)控系統(tǒng)和紅外對射報警系統(tǒng)。在城市門站區(qū)域,共設(shè)置6臺攝像機(jī),其中2臺安裝在工藝裝置區(qū),4臺安裝在安全區(qū)。在調(diào)壓站區(qū)域,共設(shè)置11臺攝像機(jī),其中6臺安裝在工藝裝置區(qū),5臺安裝在安全區(qū)。安防系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,執(zhí)行總調(diào)度中心發(fā)送的指令,向總調(diào)度中心發(fā)送帶時間標(biāo)志的實時數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)通信管理。
工程師工作站的主要功能是對城市門站及調(diào)壓站的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理,對電力設(shè)備及其相關(guān)變量進(jìn)行監(jiān)控,對可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)視和報警,顯示動態(tài)工藝流程,顯示各種工藝變量、其他有關(guān)參數(shù)和報警一覽表,對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存及處理,顯示實時趨勢曲線和歷史曲線,實現(xiàn)流量計算、流量控制、壓力控制、邏輯控制、聯(lián)鎖保護(hù)、打印報警、事件報告以及生產(chǎn)報表等。
2.2 天然氣站控系統(tǒng)的PLC配置
新余燃?xì)庥邢薰咎烊粴饫霉こ痰奶烊粴庹究叵到y(tǒng)的PLC配置如圖2所示。站控系統(tǒng)選用和利時公司的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代控制器LK系列PLC,CPU采用LK系列中最高端的LK210,具有熱備冗余的功能,并具有2個以太網(wǎng)接口、2個冗余的Profibus-DP總線接口、1個支持自由口協(xié)議和Modbus協(xié)議的RS232串行接口、1個支持自由口協(xié)議和Modbus協(xié)議的RS232/485串行接口,可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯和大量的過程控制。
圖2 天然氣站控系統(tǒng)的PLC配置
表1 城市門站站控系統(tǒng)I/O點統(tǒng)計
|
AI |
DI |
AO |
DO |
RS485 |
實際點數(shù) |
20 |
28 |
0 |
4 |
3 |
實配點數(shù) |
24 |
32 |
0 |
16 |
31 |
表2 調(diào)壓站站控系統(tǒng)I/O點統(tǒng)計
|
AI |
DI |
AO |
DO |
RS485 |
實際點數(shù) |
20 |
32 |
8 |
4 |
2 |
實配點數(shù) |
24 |
32 |
8 |
16 |
31 |
表3 城市門站站控系統(tǒng)PLC配置
序號 |
詳情 |
數(shù)量 |
規(guī)格型號 |
1 |
電源模塊 |
2 |
LK910,電源模塊,輸入120/230VAC,輸出24VDC,5A |
2 |
CPU模塊 |
2 |
LK210,CPU模塊,533MHZ,位指令0.013ms/K,程序16M,數(shù)據(jù)64MB+1MB掉電保持區(qū),支持冗余 |
3 |
DP通信接口模塊 |
1 |
LK231,PROFIBUS-DP通信接口模塊 |
4 |
串口通信接口模塊 |
1 |
LK239,串口通信接口模塊 |
5 |
16點數(shù)字量輸入模塊 |
2 |
LK610,16通道數(shù)字量輸入模塊,12/24V DC,漏型 |
6 |
16點數(shù)字量輸出模塊 |
1 |
LK710,16通道數(shù)字量輸出模塊,24V DC,晶體管輸出 |
7 |
8點模擬量輸入模塊 |
3 |
LK411,8通道模擬量輸入模塊,16位,電流信號 |
8 |
11槽冗余本地背板 |
1 |
LK121,本地背板,冗余CPU插槽,11槽 |
9 |
占空模塊 |
2 |
LKC131,占空模塊 |
10 |
I/O端子線纜蓋 |
8 |
LKC170,LK PLC 專用I/O端子線纜蓋 |
11 |
LK I/O底板編碼銷轉(zhuǎn)動工具 |
1 |
LKF003,LK I/O底板編碼銷轉(zhuǎn)動工具 |
12 |
PowerPro V4編程軟件 |
1 |
LKS001,PLC編程軟件,PowerPro V4 |
13 |
LK編程電纜 |
1 |
LKX001,LK編程電纜,5M |
表4 調(diào)壓站站控系統(tǒng)PLC配置
序號 |
詳情 |
數(shù)量 |
規(guī)格型號 |
1 |
電源模塊 |
2 |
LK910,電源模塊,輸入120/230VAC,輸出24VDC,5A |
2 |
CPU模塊 |
2
|
LK210,CPU模塊,533MHZ,位指令0.013ms/K,程序16M,數(shù)據(jù)64MB+1MB掉電保持區(qū),支持冗余 |
3 |
DP通信接口模塊 |
1 |
LK231,PROFIBUS-DP通信接口模塊 |
4 |
串口通信接口模塊 |
1 |
LK239,串口通信接口模塊 |
5 |
16點數(shù)字量輸入模塊 |
2 |
LK610,16通道數(shù)字量輸入模塊,12/24V DC,漏型 |
6 |
16點數(shù)字量輸出模塊 |
1 |
LK710,16通道數(shù)字量輸出模塊,24V DC,晶體管輸出 |
7 |
8點模擬量輸入模塊 |
3 |
LK411,8通道模擬量輸入模塊,16位,電流信號 |
8 |
4點模擬量輸出模塊 |
2 |
LK511,4通道模擬量輸出模塊,12位,電流信號,通道間隔離 |
9 |
11槽冗余本地背板 |
1 |
LK121,本地背板,冗余CPU插槽,11槽 |
10 |
I/O端子線纜蓋 |
8 |
LKC170,LK PLC 專用I/O端子線纜蓋 |
3 結(jié)論
本文介紹了和利時公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LK系列PLC在天然氣站控系統(tǒng)中的應(yīng)用。利用LK系列PLC實現(xiàn)了站控系統(tǒng)的各種功能,分別完成就地和遠(yuǎn)程的監(jiān)控。通過VPN網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了站控系統(tǒng)與調(diào)度中心的對接和數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)自運行以來,控制功能穩(wěn)定,設(shè)備運行良好,充分驗證了LK系統(tǒng)PLC的優(yōu)良性能。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 徐菱虹,鄧月光.中壓天然氣管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息管理
[ 2 ] 杜永良,楊公源.天然氣管理輸配調(diào)度中的SCADA系統(tǒng)[J].儀器儀表用戶
[ 3 ] 黃春芳.天然氣管道輸送技術(shù)[M].中國石化出版社
[ 4 ] 張誠,耿彬.天然氣管輸與安全[M].中國石化出版社
[ 5 ] 顧戰(zhàn)松.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社
標(biāo)簽:
中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
產(chǎn)品新聞
更多>2024-09-13
2024-09-09
2024-09-06
英偉達(dá)Blackwell可支持10萬億參數(shù)模型AI...
2024-09-05
2024-08-23
2024-08-22
推薦專題
更多>