Controllogix 5561在ESD關斷系統(tǒng)的應用

李 君

（中原油田普光分公司采氣廠，四川達州 635000）

Controllogix 5561在ESD關斷系統(tǒng)的應用

李 君

（中原油田普光分公司采氣廠，四川達州 635000）

介紹使用羅克韋爾 Controllogix 5561 系列控制器在 ESD 系統(tǒng)的應用。監(jiān)控硫化氫濃度壓力以及溫度及關斷的應用，詳細地分析該控制器在系統(tǒng)中的網(wǎng)絡結構，硬件配置，軟件組成等。

Controllogix 5561；網(wǎng)絡；I/O

伴隨著我國環(huán)境污染治理力度的日益加大，對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)對于整個普光氣田至關重要。而高效穩(wěn)定的關斷系統(tǒng)就是做好這一工作的保障。近來，隨著微電子計算機技術的快速發(fā)展，PLC 控制系統(tǒng)技術不再局限于傳統(tǒng)的生產(chǎn)線應用等，而是被廣泛應用了水電，鋼鐵，化工等系統(tǒng)：

本項目全套控制系統(tǒng)采用羅克爾文公司系統(tǒng) Controllogix系列控制設備，管道壓力，溫度，容器的液位，閥門的開關狀態(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系統(tǒng)進行集中監(jiān)控和控制，ESD 系統(tǒng)中在的 L63系列控制器對閥室與生產(chǎn)現(xiàn)場關斷設備按每隔1s進行輪詢并進行相關的命令關斷；而閥室的硫化氫，燃料氣等儀表設備通過 Reslink通道與過程知識系統(tǒng)進行映射通信。

1 工藝系統(tǒng)簡介

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目。主要的工藝設備包括井口加熱爐撬塊、計量分離器撬塊、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)構架

2.1 概述

該 ESD 控制系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場儀表，PLC，以及上位機監(jiān)控軟件，PLC 設備 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軟件進行集中顯示。根據(jù)工藝設備以流程的特點，PLC 控制系統(tǒng) Controlnet總線對現(xiàn)場的 I/O 進行數(shù)據(jù)采集，每個站場以閥室 CPU 采用2個進行備用切換，總線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)及信息傳遞采用雙通道備用切換，實現(xiàn)總線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和傳遞網(wǎng)4通道運行，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)構架及組成

中心關斷系統(tǒng)采用 PLC+ 上位機方式，系統(tǒng)分為3層：上位機信息層，PLC 控制層，由各檢測儀表及執(zhí)行機構等組成的過程檢測及執(zhí)行層。系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構

2.2.1 數(shù)據(jù)采集層

ESD 控制系統(tǒng)檢測信號開關量多，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 的標準信號，通過屏蔽電纜接至 PLC 的模擬量輸入輸出模塊。各開關量控制信號數(shù)據(jù)采集采用是0～5V 的標準信號。也是通過屏蔽電纜接至 PLC 的開關量輸入輸出模塊

2.2.2 PLC控制層

PLC 控制器層采用相同型號 L61控制器組成冗余的控制系統(tǒng)，兩個 CPU 辦卡通過冗余光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，同時也采用 2 塊以太網(wǎng)辦卡與上位機進行通訊。I/O 機甲通過ControlNet網(wǎng)絡連接，分布式 I/O 實現(xiàn)冗余通訊。

2.2.3 PKS信息層

信息層采用的是 2 臺 HP HP ProLiant DL388 Gen9，安裝了霍尼韋爾公司最新版的人機界面軟件過程知識系統(tǒng) PKS，主要任務是工藝報警顯示和系統(tǒng)報警顯示。中心過程知識系統(tǒng)通過 DSA 系統(tǒng)顯示站場的生產(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，實現(xiàn)全廠集中控制的要求。PKS 采用了面向對象的技術，采用類似 Visual Basic 的語言編程編輯腳本及完成對以及相關對象及事件的觸發(fā)和工藝流程的動態(tài)顯示。

3 結論

自普光氣田投產(chǎn)以來，該自控系統(tǒng)一直可靠運行。隨著我國的天然氣事業(yè)逐步發(fā)展，對于自控系統(tǒng)的要求應的也會要求也會越來越高，本項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斷控制，提高了工廠的自動化運行水平。

[1] 鄧李 Controllogix 系統(tǒng)實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[2] 錢曉龍 Controllogix 系統(tǒng)電力行業(yè)自動化應用培訓教程[M].北京：機械工作出版社，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。