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      E001控制器在吐哈氣田預(yù)處理裝置中的應(yīng)用

      2009-06-12 09:46:28周仲林
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2009年9期

      周仲林 王 樂 葛 輝

      摘要:本文介紹北京安控EOO1控制器在吐哈氣田預(yù)處理裝置溫西十集氣站從站的應(yīng)用,以及該控制器與本站乙二醇脫水系統(tǒng)PLC和主站DeltaV控制系統(tǒng)實現(xiàn)通信的途徑與方式。

      關(guān)鍵詞:DeltaV控制系統(tǒng);EOO1控制器;Modbus TCP協(xié)議

      概況

      吐哈氣田預(yù)處理裝置溫西十集氣站主要是對來自20多口單井的天然氣進(jìn)行脫水、油氣水三相分離和計量,然后外輸至丘東天然氣處理廠。該預(yù)處理裝置控制器采用北京安控EOO1,主控模塊E001采用A型盒封裝,安裝在7.5mm*35mm的DIN導(dǎo)軌上。輸入、輸出模塊通過系統(tǒng)I/O BUS總線串行連接。主要對站內(nèi)各單井進(jìn)站壓力、溫度和油氣分離器的壓力、液位進(jìn)行PID控制、流量累計、信號遠(yuǎn)傳,上位機(jī)與主控模塊E001之間的通訊采用E205模塊把RS-232/485 Modbus通訊轉(zhuǎn)換到Modbus/TCP通訊。主控模塊E001組態(tài)采用C程序,利用C程序組態(tài)可以完成復(fù)雜的計算,邏輯控制,PID回路控制,油氣的計量,實現(xiàn)自定義的通訊協(xié)議,該站有兩套天線,站內(nèi)全向天線TQJ-230C通過MDS7052(RX:233.1,TX:226.1)用來接受單井?dāng)?shù)據(jù),定向天線TDJ-230Y通過MDS7052(RX:232.8,TX:225.8)將站內(nèi)數(shù)據(jù)以及單井采集數(shù)據(jù)發(fā)送到主站丘東集氣站。遠(yuǎn)程站站內(nèi)采用二塊主控模塊E001分別用來與主站進(jìn)行通訊和對從站本站控制。protocol_settings.station分別為:13和14。

      乙二醇脫水系統(tǒng)采用以色列Unitronics-PLC,將數(shù)字量,模擬量和HMI,及面板控制集于一體。具有網(wǎng)絡(luò)功能,(MODBUS)(CANbus), 該P(yáng)LC通過E205 Ethernet gateway模塊的RS-485口與EOO1控制器實現(xiàn)通訊,RS485/Modbus RTU通信協(xié)議具體參數(shù)為:9600波特、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無奇偶校驗。系統(tǒng)配置見表一:

      1 從站工程師站

      1.1 上位機(jī)

      從站操作站系統(tǒng)配置:IBM586 以上的微型機(jī)及其兼容機(jī),VGA、SVGA 以及支持Windows 256 色的圖形卡,主頻100MHZ 以上,內(nèi)存1G;系統(tǒng)軟件:Windows XP 應(yīng)用軟件:電蜘蛛4.0

      該軟件包由工程管理器( ProjManager )、工程瀏覽器(TouchExplorer)、畫面運(yùn)行系統(tǒng)(TouchVew)三部分組成。其中,工程管理器用于新建工程、工程管理等。工程瀏覽器內(nèi)嵌畫面開發(fā)系統(tǒng),即電蜘蛛開發(fā)系統(tǒng)。工程瀏覽器(TouchExplorer)和畫面運(yùn)行系統(tǒng)(TouchVew)是各自獨立的Windows應(yīng)用程序,均可單獨使用;兩者又相互依存,在工程瀏覽器的畫面開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在畫面運(yùn)行系統(tǒng)(TouchVew)運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。

      1.2 工程管理器

      工程管理器主要用于電蜘蛛工程的管理,如新建工程、工程的備份、變量的導(dǎo)入導(dǎo)出、定義工程的屬性等。

      工程管理器的功能有:

      搜索工程:搜索指定目錄下的電蜘蛛所有版本的工程。

      新建工程:新建立一個電蜘蛛工程。該命令不會真正建立一個電蜘蛛工程,只是建立了工程信息,只有啟動了電蜘蛛開發(fā)系統(tǒng)后,才建立工程。

      刪除工程:將所有的工程文件和工程信息全部刪除,不可恢復(fù)。

      工程屬性:定義工程的描述信息。

      工程備份:將選定的工程進(jìn)行壓縮備份。

      工程恢復(fù):將備份的工程進(jìn)行恢復(fù),在備份后的新產(chǎn)生的工程信息將被刪除。

      數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)出:將選定工程的數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)出到EXCEL格式文件中,供用戶修改、定義變量。

      數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)入:將EXCEL 格式的文件中定義的數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)入到當(dāng)前工程中。

      切換到開發(fā)系統(tǒng):進(jìn)入電蜘蛛開發(fā)系統(tǒng)。

      切換到運(yùn)行系統(tǒng):如果當(dāng)前選中的工程已經(jīng)真正建立了電蜘蛛工程,則該項有效,進(jìn)入到電蜘蛛的運(yùn)行系統(tǒng)。

      1.3 工程瀏覽器

      工程瀏覽器是“電蜘蛛”軟件的核心部分和管理開發(fā)系統(tǒng),它將畫面制作系統(tǒng)中已設(shè)計的圖形畫面,命令語言,設(shè)備驅(qū)動程序管理,配方管理,數(shù)據(jù)庫訪問配置等工程資源進(jìn)行集中管理,并在一個窗口中以樹形結(jié)構(gòu)排列,這種功能與Windows 操作系統(tǒng)中的資源管理器的功能相似。

      工程瀏覽器內(nèi)嵌畫面開發(fā)系統(tǒng),進(jìn)入畫面開發(fā)系統(tǒng)的操作方法有以下三種:

      a、 在工程瀏覽器的上方圖標(biāo)快捷菜單中用左鍵單擊“MAKE”圖標(biāo)。

      b 、在工程瀏覽器左邊窗口用左鍵選中“文件”下的“畫面”,則在工程瀏覽器右邊窗口顯示“新建”圖標(biāo)和已有的畫面文件圖標(biāo),左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)或畫面文件圖標(biāo),則進(jìn)入電蜘蛛開發(fā)系統(tǒng)。

      c、在工程瀏覽器左邊窗口用左鍵選中“文件”下的“畫面”,然后在工程瀏覽器右邊窗口單擊右鍵,選擇菜單命令“切換到Make”,則進(jìn)入電蜘蛛開發(fā)系統(tǒng)。

      1.4 畫面開發(fā)系統(tǒng)

      電蜘蛛畫面開發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。工程人員在這個環(huán)境中完成界面的設(shè)計、動畫連接的定義等。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能;數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型,能合理地抽象控制對象的特性,對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作辦法。選擇“切換到Make”啟動工程瀏覽器內(nèi)

      嵌的畫面。

      2 主站

      丘東氣田主站自控系統(tǒng)采用艾默生過程管理中國有限公司DCS-DeltaV系統(tǒng),在操作站上可以對從站數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,站內(nèi)壓力、溫度、流量、液位進(jìn)行檢測和控制,在DeltaV系統(tǒng)上相應(yīng)地對從站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組態(tài)(300點)、繪制流程圖(3幅),通過DelatV系統(tǒng)的流程圖Web發(fā)布功能,采用10客戶WEB將主站以及從站生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布,客戶端生產(chǎn)調(diào)度指揮中心通過WEB瀏覽實時數(shù)據(jù)。

      在主站E001通過全向天線DJ-230Y5,220--240MHz,9Db經(jīng)過MDS7052 (TX:232.8,RX:225.8)由E001的COMM1接收從站實時采集數(shù)據(jù),COMM2用來與主站Deltav系統(tǒng)用Series 2, Serial Card, 2 ports采用RS-232/Modbus RTU協(xié)議卡通訊。Deltav系統(tǒng)每個串口卡含有兩個通訊口接線端子1~8為通訊口1,接線端子9~16為通訊口2。

      有幾種方法用于RS-232端口與DTE和DCE間的接線。我們問采用的通訊連接方式只用RXD、TXD及信號地。

      主站訪問從站采用按照站號遞增順序循環(huán)輪訓(xùn)查詢方式,當(dāng)訪問站號通訊出現(xiàn)故障或著訪問時間超時(時間用戶可以修改)時,系統(tǒng)返回該站通訊故障狀態(tài)信號以提示用戶并繼續(xù)與下一從站通訊。

      3 結(jié)束語

      通過該系統(tǒng)在預(yù)處理裝置中的應(yīng)用,實現(xiàn)了對本站油氣田主站與從站之間的數(shù)據(jù)通訊,滿足生產(chǎn)實際需求;目前整個系統(tǒng)運(yùn)行良好,采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

      參考文獻(xiàn)

      [1] EMERSON process Management Started with Your DeltaV Automation Software 2003

      [2]北京安控.電蜘蛛使用手冊

      [3]北京安控.北京安控ECHO系列模塊使用手冊.

      作者簡介:周仲林,男,新疆鄯善吐哈油田丘東采油廠采氣高級技師,從事采氣工藝與安全工作。

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