隨著石油工業的發展,用于輸油生產的自控系統也越來越需要具有*水平的高可靠控制系統。可編程控制器(PLC)是近年來發展極為迅速、應用面極廣的工業控制裝置,它具有控制能力強,操作方便靈活,可靠性高,適應能力強的特點。輪庫管線采用了美國A-B公司生產的PLC-5系列可編程控制器,本文就輪庫管線輪南站的使用情況進行討論。 一、輪南站輸油工藝簡介 輪南站是輪庫輸油管線的輸油首站,也是東輪輸油管線和塔中-輪南輸油管線的輸油末站,主要站區包括4座1萬m3雙盤式浮定油罐,4座5萬m3雙盤式浮定油罐,共計儲油能力24萬m3。是西北地區最大的原油庫。成套引進從美國進口的5臺拜倫*杰克遜泵主泵和相配套的5臺給油泵。設有1萬m3罐區閥組區、5萬m3罐區閥組區、輪庫線出站閥組區塔中4進站閥組區和輪庫復線閥組區,裝有電動閥門和輸油泵進出口(帶開關指示遠傳)閥門100多個。 輪南站的輸油生產過程中包括工藝流程的切換、收發球清管控制、輸油泵自動啟停控制、儲油罐自動切換控制、出站壓力自動調節、生產設備運行狀態的監控等,如此多數量的輸油設備和復雜的工藝運行操作,需要復雜的自動化系統。下面就輪南站自動化系統的核心部分即PLC-5系列可編程控制器系統進行討論。 二、系統配置具有高可靠性 輪南站的自動化控制系統主要有成套從美國A-B公司引進的4臺PLC-5系列可編程控制器及配套的110塊1771系列接口模板,可以與各種變送器傳感器、電動閥、輸油設備、某些儀器儀表相連接去完成各種輸油生產任務。下面就輪南站PLC-5可編程控制器系統的配置介紹如下: 輪南站PLC-5系列可編程控制器的系統配置圖如圖1所示。 


圖1 輪南站PLC-5系列可編程控制器的系統配置圖 在圖中可以看出輪南站的PLC-5系列可編程控制器系統的基本結構和聯接方式,1#和2#站是整個可編程控制器系統的主要部位,負責與計算機工作站之間的數據傳輸,也是計算機工作站與另外兩個站的數據信號傳輸的處理中心,裝有整個自動化系統運行的主程序,肩負著全部生產運行工藝流程的邏輯控制、出站壓力自動調節系統的控制、安全報警系統,同時還包括了一期工程的整個系統的全部功能,管理監視3#、4#可編程控制器的運行狀態;這個部分使用了兩臺PLC-5/40型的可編程控制器和4個16槽框架以及相應的設備和I/O接口板,配置結構采取雙機熱備的形式。 圖1中,左邊的是1#控制器,一般作為主運行控制器,右邊的是2#控制器,為后備運行控制器,這兩個控制器所編制安裝的運行軟件是*一樣的,同時運行和接收各種信號,在實際運行中,主控制器處于主導地位,指揮著整個輸油生產過程,向其它部分發出命令和接收和傳輸各種數據,后備運行控制器處于從屬地位,進行著同樣的運行狀態,和主控制器的區別是不發出任何命令,但時刻監視著主控制器的運行狀態,一旦主控制器發生故障,后備控制器能立即占據主控制器的地位,指揮著整個自動化控制系統的運行,從而保證了自動化控制系統運行的連續性,提高了設備運行的可靠性,保證了安全生產。 三、系統具有*靈活的通信功能 輪南站的各個PLC-5可編程控制器利用其*的靈活的通信方式,方便地組成了PLC-5處理器與就地機架、遠程機架、計算機工作站及其它的電子設備之間的通信,其通信方式是多渠道、多方式的。輪南站的系統使用了1771-ASB遠程I/O適配器模板,在每個遠程機架中裝有一塊,負責與處理器和各個遠程機架之間的通信。在本地機架里,處理器本身即是處理器,又是適配器掃描器。PLC-5處理器本身的通信功能(使用DH+網),可以在不加任何通信模塊的情況下,實現各個PLC-5處理器之間的通信。它也可以將一臺編程器用于網上的所有站。 PLC-5可編程控制器還可以與其它的電子裝置進行數字通信,輪南站的3#站系統完成與2705的輸油泵系統輸油泵參數采集顯示系統進行本地機架和遠程機架的通信。二期工程中使用了4臺瑞典生產的雷達液位計,輪南站系統使用1771-DBBASIC模塊與雷達液位計提供的2170型RS-232通信模塊相聯接,完成該部分的儲油罐溫度和液位的數字數據傳輸。 四、系統具有*的多種數據處理功能 A-B公司為工業應用提供了可在通用框架上安裝的80多種數字及智能I/O模塊,諸如數字I/O模塊、模擬量I/O模塊、通信模塊、定位模塊等等。 輪南站的系統使用了開關量I/O模塊、電流模擬量輸入模塊、熱電阻模擬量輸入模塊、配變電模擬量輸入模塊等智能模塊,這些模塊給定的精度為0.1%,經過每年實際測試均能滿足要求。 豐富的指令集和強大的軟件功能是A-B公司PLC-5系列可編程控制器的顯著特點。輪南站使用的PLC-5系列可編程控制器具有新工藝、安裝在1771通用I/O框架上的單槽處理器。另外,它們還具有一套高級的指令系統,并且它還具有順序功能流程圖的編程功能。使用一臺兼容的計算機(即使用普通的電子計算機加上一塊1770-KT或其它可以安裝在該計算機上的由A-B公司提供的通信模板),安裝上該公司提供的9320編程軟件就可以方便的進行處理器編程,同時該系列處理器和軟件可以使用在線和離線兩種方式進行編程,裝入或取出數據文件,在計算機上監視設備運行情況。 目前輪南站就是使用了惠普生產的VL4-50計算機作為監控設備,組成人機信息交換界面,操作員發出命令的場所,有效的控制著輸油生產的運行。 PLC-5系列的I/O接口模塊具有相同的尺寸,統一安裝在1771I/O框架中,在輪南站的輸油泵設備采用的震動檢測系統模板(2202/02-01 2201/03-01)與1771I/O框架的尺寸相同,方便的安裝在1771I/O框架中,與PLC-5處理器直接通信,進行數據傳輸。 五、結論 從輪南站使用的PLC-5系列可編程控制器的情況來看,它們具有強大的控制功能,控制方式靈活可靠,通信方式多樣化,給用戶確實提供了極大的方便。在輪南站的PLC系列可編程控制系統中,成功地完成了與雷達液位計數字通信的銜接和震動模板組成的輸油泵運行設備的控制和與2705數據采集系統有機的結合在一起,更增加了PLC-5系列可編程控制器的特色,與普通的計算機非常方便的組成易操作,易掌握,高可靠性的自動控制系統。 PLC-5系列可編程控制器自1992年7月投產使用以來,一直可靠地運行,經過1995年初的更新換代,始終未出故障。實踐證明,輪南站的PLC-5系列可編程控制系統在輸油生產的運行中*可以充當主角,給安全、平穩輸油提供了可靠的保障。 |