PLC在北京天然气输送管道工程中的应用(下)

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关键词:四、站控制系统1、双机热备为保证各计量站系统的高可靠性,计量站都采用双机热备的配置。ModiconQuantumPLC具有先进的热备系统,组态简单,操作方便。通过两套配置完全相同的PLC主机,电源和热备处理模块,形成主备形式。在正常状态下,主机负责处理程序运行,进行I/O服务,更新备用机的状态及数据,备用机则监视主机的运行状态。当主机发生故障时,备用...
  • 关键词:

四 、站控制系统
1、双机热备
为保证各计量站系统的高可靠性 ,计量站都采用双机热备的配置。ModiconQuantumPLC具有先进的热备系统,组态简单,操作方便 。通过两套配置完全相同的PLC主机 ,电源和热备处理模块,形成主备形式。在正常状态下,主机负责处理程序运行 ,进行I/O服务,更新备用机的状态及数据,备用机则监视主机的运行状态。当主机发生故障时 ,备用机马上进行切换 。变成主机接替故障机的处理工作。切换时间不超过PLC的一个扫描周期 ,在陕京项目中,各站PLC运行扫描周期不超过50ms。
2、逻辑控制
PLC控制程序主要进行管道的优先级选择及阀门操作 。在北京末站中有四条分离器通道,随后是四条计量通道 ,每条计量通道设置一台流量计算机。为保证气体平稳及安全的通过,需要根据气量大小和通道工作状态选择不同的通道组合,程序中采取了联锁 、排序及矩阵等算法实现以上功能。
站上电动阀控制方式分为三种 。
远程方式:由北京调度中心实现远程操作 ,如全线各站的关闭和干线上阀室的气液联动阀的关断,但北京调度中心不能进行远程开启控制 。
本地方式:由PLC系统的HMI来控制,北京调度中心不能对阀门进行操作。如果当站控HMI发生故障时间超过30秒 ,本地方式行动切换成远程方式。
设备维护方式:当阀处于维护方式时,调度中心及PLC系统均不能控制,由维护人员到现场对阀进行手动操作 。
阀门控制信号有开到位 ,关到位,运行,故障 ,过扭矩 ,超时,开信号,关信号 ,维护位,站本地/远程切换等。站上有些调节阀需进行PID操作,PID操作由PLC程序中的PID功能完成 ,为完成手动/自动的无扰切换,还增加了相关的判断和位置程序。为PID的操作面板 。
在发生严重事故时,PLC带有紧急关断功能(ESD) ,以使事故损失最小。
3、PLC的状态
在PLC程序中还加入了PLC的状态监测,如主机运行I/O模块及各I/O的故障信息,通信状态。所有的状态信息都在PLC的HMI及北京调度中心得到显示 ,当某一I/O模块发生故障时,在相应的人机接口画面上将有红色报警及有关信息 。
4、HMI
作为PLC系统的一部分,安装在工业计算机中的上位监控软件已经得到广泛的应用。在陕京项目中 ,采用的是美国USDATA公司的FactoryLink软件。
FactoryLink运行在WINDOWS操作下 ,分辨率为1280�1024,并全部汉化 。FactoryLink能动态显示管道和设备的当前状态,显示温度 、压力、流量等数据和趋势 ,报警信息和PLC各部分的工作状态,处理火灾报警信号等等。通过FactoryLink可对现场的电动阀进行操作,选择工作状态 ,进行PID调节等。FactoryLink还对流量数据进行处理,形成现场的工作报表 。FactoryLink从PLC中取得流量数据,建立一个本地关系数据库 ,数据库支持历史数据趋势的显示及历史数据的查询,另外形成历史数据报表 。数据报表分为实时报表和历史报表,实时报表可由操作员随时打印 ,历史报表定义为每天自动打印一次,操作员也可以随时打印过去一天的数据。在站中设计存储一周的全部数据。
5、系统的接地和保护
在陕京PLC系统设计中,对接地系统作为简化处理 。系统的保护地及屏蔽地合为一个地 ,整个站设一个接地极 ,形成单端接地,这对PLC来说是允许的。各PLC模块的输入输出都外加保险熔断丝来加以保护,以防止超高浪流通电压或不匹配电压损坏模块。对于外接的通信线路 ,如电话线入口接入了雷电保护器,以防止恶劣天气中闪电所产生的高电压进入系统 。
五 、结语
经过约18个月的紧张工作和献身精神,陕京系统完成了设计 、编程和安装调试 ,于1997年9月投入运行,现在已处于系统维护阶段。在与多家国外公司的合作中,国内工程师获得了很多宝贵的先进技术和工程管理思想 ,也为国内建设其他管道自动化系统提供了成功的范例和经验。这必将大大推动自控技术和工程管理的发展 。

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