張英杰

(中海石油(中國)有限公司天津分公司遼東作業(yè)公司 天津300457)

1 大型泵電流信號遠(yuǎn)傳監(jiān)控的提出

泵的電流是泵工況最直接的反應(yīng)，目前某平臺的現(xiàn)狀為：每次泵調(diào)量或巡檢，只能從電氣盤柜查看電流，既浪費(fèi)人力又無法在線實(shí)時監(jiān)控，無法在第一時間掌握設(shè)備的最新動態(tài)。泵電流信號遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)完成后，將從上位機(jī)直接顯示泵的電流。現(xiàn)場調(diào)量時，電氣盤柜處無需派人監(jiān)控；值班人員隨時能通過查看泵的電流來掌握泵的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)生異常，能在第一時間獲知，不僅提高了工作效率，也大大保證了流程的穩(wěn)定和設(shè)備的使用壽命。

2 大型泵電流信號遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計理念

某平臺大型泵包括外輸泵、注水增壓泵、生產(chǎn)水輸送泵、海水泵、注水泵等，分布于平臺的各層甲板，因此針對該情況，具體設(shè)計思路為：

架設(shè)新的信號通訊傳輸系統(tǒng)，采集大型泵的電流信號，通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、通訊、組態(tài)，將新系統(tǒng)納入該平臺的中控系統(tǒng)，在中控實(shí)現(xiàn)集中管理監(jiān)控，并通過安裝在辦公室、MCC間的中控遠(yuǎn)傳監(jiān)控機(jī)監(jiān)控大型泵的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控、歷史記錄查詢、報警及分析等功能，優(yōu)化設(shè)備管理。

3 大型泵電流信號遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施

3.1 架設(shè)新的信號傳輸系統(tǒng)

由圖1所示，統(tǒng)一采集平臺各大型泵的電流信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，遠(yuǎn)傳至中控系統(tǒng)，然后在中控實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳監(jiān)控。

圖1 模塊組網(wǎng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of module network

3.2 采集各大型泵的電流信號

通過自主選型的上海域信 PK9015 系列模擬量輸入模塊，對該平臺大型泵的電流信號進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換，通過自身輸出的 RS-485通訊協(xié)議遠(yuǎn)傳至中控。該儀表具體如圖2所示。

PK9015 系列模塊是智能型數(shù)據(jù)采集模塊，可測量 12路電壓或電流信號，輸入信號為交流或直流，其輸出為 RS-485(ModBus RTU 通訊協(xié)議)。該模塊廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)測控系統(tǒng)。

①采用國際最新電子技術(shù)，以高速信號處理器、微處理器為核心的數(shù)字式智能型數(shù)據(jù)采集模塊。

②可測量12路0～500,V直流或交流電壓信號，或者12路0～10,A直流或交流電流信號，或者電壓電流組合信號。

圖2 PK9015 系列模塊Fig.2 PK9015 series modules

③配有光電隔離的 RS-485通訊接口，ModBus RTU通訊規(guī)約?？膳c Modicon可編程邏輯控制器、RTU、SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)或具有 ModBus兼容協(xié)議的監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的有效傳送。也可簡單地增加一套通訊控制軟件構(gòu)成一套監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3 信號遠(yuǎn)傳通訊系統(tǒng)的架設(shè)

通過對大型泵的低壓盤、中壓盤圖紙資料進(jìn)行研究、選取合適的電流節(jié)點(diǎn)，對不符合要求的盤柜進(jìn)行相應(yīng)的改造，使之滿足電流遠(yuǎn)傳的要求，盤柜與中控之間鋪設(shè)新的信號電纜，將電流互感器輸出的 0～5,A電流信號傳輸安置于中控盤柜內(nèi)的PK9015系列模塊，通過該模塊輸出RS485信號至中控系統(tǒng)。

具體線路如圖3所示。

圖3 電流信號取點(diǎn)線路圖Fig.3 Circuit diagram of current signal taking point

3.4 系統(tǒng)組態(tài)

該平臺的中控系統(tǒng)為橫河(YOKOGAWA)CENTUM VP系統(tǒng)，中控系統(tǒng)通訊模塊(ALR121)接收來自數(shù)據(jù)采集模塊的 RS485信號后，從中控上位機(jī)工程師站對其進(jìn)行組態(tài)。

3.4.1 中控上位機(jī)通訊卡設(shè)置

設(shè)定站號、數(shù)據(jù)位、停止位，奇偶校驗(yàn)位，默認(rèn)站地址設(shè)置，設(shè)置完畢后進(jìn)行下裝，見圖4。

圖4 通訊卡設(shè)置Fig.4 Communication card settings

3.4.2 中控組態(tài)及下裝

中控上位機(jī)對輸入點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，并對每個輸入點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，尤其是公式的設(shè)定、下裝；對中控上位機(jī)流程圖進(jìn)行修改，增加電流顯示、下裝。設(shè)置見圖5。

圖5 中控組態(tài)及下裝Fig.5 Control configuration and loading

4 總 結(jié)

通過該改造項目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)平臺的大型泵電流信號的集中監(jiān)控、管理；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控、歷史記錄查詢、報警及分析等功能；提高了工作效率，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命；提高了設(shè)備的管理質(zhì)量，降低設(shè)備的故障率；降低維修費(fèi)用，節(jié)約成本。