一、澀寧蘭天然氣管道工程：
本工程地處青藏高原，沿線氣候惡劣、環(huán)境艱苦，為確保該管道安全、平穩(wěn)、高效、經(jīng)濟地運行，自動控制系統(tǒng)采用監(jiān)控和數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)（以下簡稱SCADA系統(tǒng)），對管道全線的運行情況進行集中監(jiān)視和生產(chǎn)運營管理。澀寧蘭工程SCADA系統(tǒng)的中心部分為計算機數(shù)據(jù)采集、處理系 統(tǒng)，通過VSAT（主通訊信道）和Modem撥號（備用通訊信道）實現(xiàn)與PLC通訊，將過程變量實時采集到中心的實時數(shù)據(jù)庫，以列表、趨勢和動態(tài)控制流程 圖的形式將工藝過程以直觀、豐富的形式顯示出來，并提供各種數(shù)據(jù)記錄和分析工具，為操作員分析工藝運行情況、預測工藝運行趨勢和診斷整條管道安全運行的隱 患作出直觀分析。站控系統(tǒng)使用代表羅克韋爾自動化最新控制系統(tǒng)技術(shù)的ControlLogix系統(tǒng)作為核心控制器，采集管道的溫度、壓力、調(diào)節(jié)閥位和重要 的計量結(jié)果和參數(shù)等，并接受中心和站場的控制命令，對閥和流程進行控制。采用ControlLogix系統(tǒng)使控制系統(tǒng)實現(xiàn)了控制器、控制網(wǎng)絡(luò)的熱備冗余， 同時還通過通訊模板實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的通訊。整個SCADA系統(tǒng)的配置祥見下圖：
SCADA系統(tǒng)配置圖
（一）、CPU的雙機、雙電源和雙機架的冗余：
ControlLogix 的硬件直接支持CPU的雙機冗余，而不用像以前那樣還需要用戶編程實現(xiàn)冗余切換。這樣，用戶只需要安裝好硬件和連線，然后用軟件簡單組態(tài)一下，就可以實現(xiàn) CPU的冗余熱備。如右圖所示，兩個CPU分別放在機架A和機架B里面，同時掛在ControlNet網(wǎng)上，兩塊冗余模板間通過光纜連接。這樣，在兩塊 CPU同步后，主CPU和備CPU之間通過冗余模板進行數(shù)據(jù)和程序的同步。當主CPU出現(xiàn)故障時，對現(xiàn)場的控制自動轉(zhuǎn)到備用CPU，同時備CPU轉(zhuǎn)為主 CPU。故障CPU則可以停電檢修，而不會影響對現(xiàn)場設(shè)備的控制，檢修完成后，更可以自動實現(xiàn)與當前主CPU的程序和數(shù)據(jù)的同步，大大提高了系統(tǒng)的可靠 性。經(jīng)過時間的檢驗，澀寧蘭工程SCADA系統(tǒng)的CPU冗余已經(jīng)非常成功的得以使用。
（二）、利用通訊模板實現(xiàn)與其它設(shè)備的通訊：
澀寧蘭全線的計量使用從在首站從氣田集氣站色譜分析儀采集的氣體組分數(shù)據(jù)來提高計量精度。同時計量結(jié)果還要讀入到CPU 中，這樣就涉及到ControlLogix系統(tǒng)與其他設(shè)備通訊的問題。在澀北首站，CPU到氣田集氣站色譜分析儀的距離超過了100多米，我們采用RS- 485連線解決距離問題，利用通訊模板的一個應(yīng)用口與氣田的流量計算機通訊，采集氣體組分和流量計量結(jié)果。其余三個站的計量是通過CPU同流量計算機間的 通訊實現(xiàn)，CPU將從中心得到的氣田的組分數(shù)據(jù)寫入到流量計算機中，流量計算機利用這些數(shù)據(jù)計算出流量，然后將結(jié)果送到CPU中。因為每一個站都有幾路計 量回路，所以CPU要循環(huán)采集各個流量計算機的值。我們把通訊模板的應(yīng)用口與流量計算機的通訊口連接成RS-485網(wǎng)，使用MODBUS協(xié)議進行通訊。通 訊模板循環(huán)采集流量計算機的數(shù)據(jù)并通過高性能的、無源多主線背板將數(shù)據(jù)送到CPU中。見下圖：
（三）、PID控制：
在澀北首站設(shè)置一臺壓力調(diào)節(jié)閥，起著根據(jù)全線輸量的大小，調(diào)節(jié)整條管道壓力的重要作用。我們在PLC程序中利用 RSLogix 5000編程軟件所提供的PID指令，并結(jié)合多年的工程作經(jīng)驗成功的實現(xiàn)了對調(diào)節(jié)閥的控制。與其他軟件PID指令相比，RSLogix 5000提供的PID指令，可以自動實現(xiàn)手/自動切換，并可以設(shè)置調(diào)節(jié)死區(qū)和模板通道出現(xiàn)錯誤時的預給定值等，開發(fā)時可以給用戶帶來很大的便利。在我們現(xiàn) 場調(diào)試后，調(diào)節(jié)閥可以很好的發(fā)揮調(diào)節(jié)全線輸量的作用。
（四）、遠程系統(tǒng)維護：
在 中心和各站場分別設(shè)路由器，中心和站場通過路由器和衛(wèi)星進行通訊。這樣不僅可以在中心采集各個站的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)控制功能，也可以利用RSLogix 5000編程軟件和非常好用的RockWell RSLinx通訊軟件上載或下載各個站CPU中的程序。這就是說，工程師在控制中心就可以進行全線系統(tǒng)的一些維護。
（五）、工程中的所有模板支持帶電熱插拔：
在工程中應(yīng)用的所有模板都支持帶電插拔，保證在運行中對某一塊模板進行維護時不會影響到系統(tǒng)其他的部分。這給系統(tǒng)的調(diào)試和系統(tǒng)的維護帶來很大的便利。
目前，工程均已經(jīng)正常運行兩年 以上，總體來說ControlLogix系統(tǒng)在這兩個重大工程中的應(yīng)用是非常成功的。除了上述一些特性的應(yīng)用，Logix 處理器和各種模板都可以提供豐富的自診斷信息，使得系統(tǒng)對于硬件的錯誤可以有更靈活、更快速的應(yīng)對手段，來提高系統(tǒng)對意外事件的處理能力，進一步來提高系 統(tǒng)的智能程度。靈活、簡單的可擴展性，更可以滿足日后的系統(tǒng)擴容，而不必為擴容時舊系統(tǒng)的去留大傷腦筋。
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