基于FF的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

《基于FF的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、基于FF的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在60萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目中的應(yīng)用ApplicationofFF-basedFieldbusControlSystemin600,000TonsMethanolPlant魏華（中海石油建滔化工有限公司，海南東方572600）摘要：介紹了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在60萬(wàn)噸/年甲醇項(xiàng)目中的運(yùn)用，闡述了FF技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)中的優(yōu)越性，通過(guò)需要注意的問(wèn)題，指出了現(xiàn)場(chǎng)總線中可能存在的不足，并對(duì)FCS與DCS的投資進(jìn)行了比較。關(guān)鍵詞：FCSFISCO鏈路活動(dòng)調(diào)度器LAS自診斷功能FDS基金會(huì)現(xiàn)

2、場(chǎng)總線（FF）Abstract:ThispaperintroducedtheapplicationofFCS(FieldbusControlSystem)intheMethanolPlantwithcapacityof600,000MTannually;setforththesuperiorityofFFtechnologyindesign,constructionandmaintenance.Bytheissuestobetakencare,thepaperpointedoutthepotent

3、ialdisadvantagesonFieldbus,aswellasmadecomparisonwithDCSintermsofinvestment.Keywords:FCSFISCOLASSelfdiagnosisfunctionFDSFoundationFieldBus（FF）0引言隨著4C技術(shù)即計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息化技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線的問(wèn)世和發(fā)展，使自動(dòng)化控制進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。中海石油建滔化工有限公司60萬(wàn)噸/年甲醇項(xiàng)目是目前中國(guó)最大的甲醇項(xiàng)目，該項(xiàng)

4、目采用YOKOGAWA現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS），該系統(tǒng)具有控制分散化、診斷智能化以及性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了化工生產(chǎn)過(guò)程中的高溫、高壓、控制精度高的要求，對(duì)甲醇的安全穩(wěn)定生產(chǎn)和系統(tǒng)的優(yōu)化控制提供了強(qiáng)有力的保證。1系統(tǒng)概況1.1系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1.2系統(tǒng)的組成60萬(wàn)噸/年甲醇項(xiàng)目的控制全部采用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線，控制系統(tǒng)采用的是YOKOGAWA的CENTUMCS3000，CPU、I/O卡件、供電電源都是冗余設(shè)置，所有的控制都在閥門定位器中實(shí)現(xiàn)，復(fù)雜的運(yùn)算功能放在上層的CPU中，H

5、1網(wǎng)段的傳輸速率為31.25kbit/s，控制系統(tǒng)Vnet/IP的傳輸速率為1Gbit/s。根據(jù)P&ID和PDS模型，該項(xiàng)目分成64個(gè)網(wǎng)段（segment），實(shí)際使用60個(gè)網(wǎng)段，4個(gè)網(wǎng)段作為備用。在定義網(wǎng)段以前先要根據(jù)網(wǎng)段的可用性（盡量將控制回路的儀表，包括測(cè)量?jī)x表和調(diào)節(jié)閥，安排在同一網(wǎng)段，這樣可以減少網(wǎng)段的通信負(fù)荷）、現(xiàn)場(chǎng)儀表及調(diào)節(jié)閥的物理位置、網(wǎng)段的長(zhǎng)度、鏈路活動(dòng)調(diào)度器（LAS）的功能配置、網(wǎng)段的擴(kuò)展能力等方面對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行分配。Fieldbarrie16AWG增安型電纜Trunk18AWG本安型

6、電纜圖1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖2控制視野比較該項(xiàng)目配置現(xiàn)場(chǎng)總線變送器330臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線閥門定位器65臺(tái)，192個(gè)安全柵，平均每個(gè)網(wǎng)段帶7臺(tái)儀表，在儀表較為集中的地方（如壓縮機(jī)等）有些網(wǎng)段的儀表的數(shù)量能達(dá)到9臺(tái)。FF電源模塊采用冗余配置，每個(gè)電源模塊為4個(gè)網(wǎng)段供電，主干線（Trunk）采用增安型現(xiàn)場(chǎng)總線電纜（1x2x16AWG），由于采用增安型主干線，所以網(wǎng)段所接儀表的數(shù)量不受本安限能的額外制約，供電能力可以達(dá)到28VDC/500mA，分支（Spur）采用本安型現(xiàn)場(chǎng)總線電纜（1x2x18AWG），這樣可以

7、保證裝置的運(yùn)行安全和維護(hù)的方便，即使在Zone0區(qū)也可以帶電操作維護(hù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了本質(zhì)安全防爆的FISCO認(rèn)證模型，這樣可以方便設(shè)計(jì)、施工及采購(gòu)工作。采用工廠資源管理系統(tǒng)（PRM）?，F(xiàn)場(chǎng)總線最大的優(yōu)越性是強(qiáng)大的自診斷系統(tǒng)，可以將系統(tǒng)的工作狀態(tài)、診斷信息以及推薦的維護(hù)方法及時(shí)告知用戶。2現(xiàn)場(chǎng)總線（FCS）的優(yōu)勢(shì)通過(guò)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和日常的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，與傳統(tǒng)的DCS相比，基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）具有優(yōu)勢(shì)。2.1節(jié)約施工調(diào)試時(shí)間傳統(tǒng)的變送器都要求經(jīng)過(guò)一次調(diào)校和回路聯(lián)校的過(guò)程，而且在回路聯(lián)校過(guò)程中花

8、費(fèi)更多的時(shí)間，因?yàn)樾ｒ?yàn)裝置滿現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)和存在接錯(cuò)線的可能?，F(xiàn)場(chǎng)總線變送器只需要在系統(tǒng)沒有安裝前進(jìn)行一次調(diào)校，變送器接上后根據(jù)地址自動(dòng)尋址，下裝即可，不存在接錯(cuò)線的情況，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線是根據(jù)地址尋址的，而不是簡(jiǎn)單的物理連接對(duì)應(yīng)，對(duì)于閥門的調(diào)校更是方便。在PRM或AMS上閥門可以進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)，在主控室可以完成所有的工作，包括閥門的實(shí)際反饋狀態(tài)一目了然。由于該項(xiàng)目的調(diào)校工作由業(yè)主自己完成，我們只用了兩個(gè)人在兩個(gè)星期就完成了所有的變送器和閥門的調(diào)校工作，為開車節(jié)約了大量的時(shí)間和費(fèi)用。2.2開闊