天然氣管道壓縮機組服務器升級方法研究

郝星 李健 王生龍

摘要：西氣東輸一線靖邊壓氣站壓縮機組于2004年投產，目前控制系統服務器老化嚴重，導致啟動、重啟緩慢，操作時卡頓，經常發生軟件無法打開，機組監控畫面切換導致軟件崩潰、系統死機等情況。本文提出了壓氣站各類壓縮機組控制系統在運行中應當注意的問題。同時，本文的研究內容將為天然氣管道壓縮機組控制系統的運行與維護提供理論依據。

關鍵詞：天然氣管道;壓縮機組;服務器;升級

中圖分類號：TE973;TP273 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

西氣東輸一線壓氣站壓縮機組大部分投產于2004年，至今運行已超過14年[1]。按照生產要求，無論機組運行、備用，其控制系統服務器一直處于運行狀態，從未斷電關機。由于服務器一直運行，其硬盤、主板、內存均會產生老化現象，進而降低服務器運算、數據存儲速度以及整體可靠性[2]。

本文基于西氣東輸一線靖邊壓氣站羅-羅燃驅壓縮機組控制系統[3]，在資料甚少，以及缺少精通此系統技術人員的背景下，研究一種快速、有效的升級更換服務器的方法。對接近于無法運行的服務器進行升級更換，將會有效地提高壓縮機組的可靠性[4]。該方法節約了進口壓縮機組廠商高昂的技術服務費，同時提高了壓氣站壓縮機專業人員的專業能力，并可對其它壓氣站中各類燃驅、電驅機組服務器升級更換提供理論根據[4]。

1 壓縮機組控制系統拓撲結構

通過查找有限的技術資料，統計服務器運行軟件種類，歸類現場壓縮機組控制柜內各硬件設備，可以將羅-羅機組控制系統分為以下三個部分：

1.1 火焰及可燃氣體監控系統

通過查找資料、咨詢廠家得出DET-TRONICES EAGLE QUANTUM PREMIEER該控制器與服務器通訊方式為Rs485。查詢服務器內部軟件，可知服務器通過Intouch軟件包內部Modbus軟件，以Rs485通訊方式采集機組火焰和可燃氣體濃度數據。

1.2 機組震動監控系統

當前，天然氣管道壓縮機組基本上都采用Bently-3500系統來監測、診斷機組震動參數[5]。通過分析，可知服務器以Intouch軟件包內MBNET軟件，通過TCP/IP的方式采集Bently-3500控制器震動數據。

1.3 機組其他運行參數監測系統

除機組火焰及可燃氣體監控系統、震動監控系統外，機組燃氣輪機及壓縮機運行狀態、潤滑油系統、通風系統等參數的數據監控，采用AB-Logix控制系統。其通訊軟件為Logix-Rslinx，通過TCP/IP的方式采集AB-Logix系統內的機組其他數據。

綜上，可得出羅-羅燃驅壓縮機組控制系統數據傳輸方式及相應軟件的拓撲結構圖，如圖1所示。

2 服務器的軟件安裝及硬件配置

本文以研華ARK3500服務器為例，對羅-羅燃驅機組服務器進行硬件升級[6]。其特點為具有8個串口，其中4個RS232，2個RS422，2個RS485;無風扇的散熱結構，有效避免了服務器長時間運行時，散熱風扇易損壞導致服務器發生故障的問題;硬盤采用固態硬盤，數據存儲速度更快。

2.1 軟件安裝

對ARK3500服務器在Windows-XP系統下安裝以下版本軟件：

（1）Intouch 7.1;

（2）Intouch 軟件包內部Modbus;

（3）Intouch 軟件包內部MBNET;

（4）Logix- Rslinx 2.4.1。

安裝完畢以上軟件后結合原服務器進行相關配置。并注意以下事項：

（1）配置軟件時所有的變量名稱及地址應與原服務器相同，尤其注意下劃線、大小寫等;

（2）拷貝原工程時務必將所有文件拷貝到指定位置，切記缺失相關文件;

（3）務必安裝正版軟件。

2.2 ARK3500服務器通訊串口配置

查找研華ARK3500手冊，其RS485接口需要對串口通訊卡J1、J2、J3跳線器按照3-5、4-6針腳短接跳線才能設置其串口為RS485模式。將ARK3500上蓋打開，對串口通訊卡跳線器進行跳線。

確定ARK3500服務器 9針串口接線方式為1負、2正、5接地，按照與火焰及可燃氣體監測系統控制器通訊接線方式匹配，焊接制作9針串口線。

完成上述軟件、硬件的設置，組裝機器現場進行調試。經測試，ARK3500服務器XP系統下開機，打開羅-羅燃驅壓縮機組監控系統軟件工程不到2分鐘，機組的提速、減速靈敏度較之前也有較大改善，監控參數畫面切換也不再卡頓。

3 結論

從2018年4月6日靖邊壓氣站羅-羅壓縮機組服務器更新至今，該服務器未發生卡頓、死機、數據不更新現象，操作的靈敏性、穩定性均有了較大幅度提高。

此外，結合該方法對壓縮機組運行有以下幾點建議：

（1）及時、定期升級機組控制系統、SCADA站控系統硬件，這樣可以避免服務器、PLC及各類控制器老化造成故障，同時保證設備運行速度，確保精準的對機組進行啟機、停機、轉速控制，進而提高機組運行可靠率;

（2）壓縮機機組投產時，務必要求廠家能夠提供服務器的安裝說明書，有效縮短更新換代的施工時間;

（3）建議運營單位對壓縮機組服務器增加報廢年限要求，定期對其進行更換。

參考文獻

[1] 徐鐵軍.天然氣管道壓縮機組及其在國內的應用與發展[J].油氣儲運，2011（05）：5+13-18.

[2] 李春艷，毛敏，劉永茜.特大型變頻電機驅動離心式壓縮機組在長輸管道上的應用[J].天然氣與石油， 2007，25（6）：20-23.

[3] 燕冰川，稅碧垣，高希光，馮慶善.國內外天然氣管道壓縮機組發展現狀[J].通用機械，2009（11）：15-18.

[4] 呂開鈞.變頻高速電機驅動壓縮機在西氣東輸的運用[J].電氣傳動，2010，40（5）：67-71.

[5] 蔣文娟，朱安邦.壓縮機遠程監控系統的設計與實施[J].自動化博覽，2004（3）：22-23.

[6] 研華ARK-3500使用手冊[EB/OL].臺北，2014.http：//www.advantech.com/.

收稿日期：2020-05-08

作者簡介：郝星（1985—），男，陜西西安人，碩士研究生，工程師，研究方向：天然氣壓氣站設備故障處理及可靠性研究。