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PLC-5系列可编程控制器在输油生产中的应用

随着石油工业的发展,用于输油生产的自控系统也越来越需要具有先进水平的高可靠控制系统。可编程控制器(PLC)是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置,它具有控制能力强,操作方便灵活,可靠性高,适应能力强的特点。轮库管线采用了美国A-B公司生产的PLC-5系列可编程控制器,本文就轮库管线轮南站的使用情况进行讨论。

一、轮南站输油工艺简介

轮南站是轮库输油管线的输油首站,也是东轮输油管线和塔中-轮南输油管线的输油末站,主要站区包括4座1万m3双盘式浮定油罐,4座5万m3双盘式浮定油罐,共计储油能力24万m3。是西北地区较大的库。成套引进从美国进口的5台拜伦*泵主泵和相配套的5台给油泵。设有1万m3罐区阀组区、5万m3罐区阀组区、轮库线出站阀组区塔中4进站阀组区和轮库复线阀组区,装有电动阀门和输油泵进出口(带开关指示远传)阀门100多个。

轮南站的输油生产过程中包括工艺流程的切换、收发球清管控制、输油泵自动启停控制、储油罐自动切换控制、出站压力自动调节、生产设备运行状态的监控等,如此多数量的输油设备和复杂的工艺运行操作,需要复杂的自动化系统。下面就轮南站自动化系统的核心部分即PLC-5系列可编程控制器系统进行讨论。

二、系统配置具有高可靠性

轮南站的自动化控制系统主要有成套从美国A-B公司引进的4台PLC-5系列可编程控制器及配套的110块1771系列接口模板,可以与各种变送器传感器、电动阀、输油设备、某些仪器仪表相连接去完成各种输油生产任务。下面就轮南站PLC-5可编程控制器系统的配置介绍如下:

在图中可以看出轮南站的PLC-5系列可编程控制器系统的基本结构和联接方式,1#和2#站是整个可编程控制器系统的主要部位,负责与计算机工作站之间的数据传输,也是计算机工作站与另外两个站的数据信号传输的处理中心,装有整个自动化系统运行的主程序,肩负着全部生产运行工艺流程的逻辑控制、出站压力自动调节系统的控制、安全报警系统,同时还包括了一期工程的整个系统的全部功能,管理监视3#、4#可编程控制器的运行状态;这个部分使用了两台PLC-5/40型的可编程控制器和4个16槽框架以及相应的设备和I/O接口板,配置结构采取双机热备的形式。

图1中,左边的是1#控制器,一般作为主运行控制器,右边的是2#控制器,为后备运行控制器,这两个控制器所编制安装的运行软件是*一样的,同时运行和接收各种信号,在实际运行中,主控制器处于主导地位,指挥着整个输油生产过程,向其它部分发出命令和接收和传输各种数据,后备运行控制器处于从属地位,进行着同样的运行状态,和主控制器的区别是不发出任何命令,但时刻监视着主控制器的运行状态,一旦主控制器发生故障,后备控制器能立即占据主控制器的地位,指挥着整个自动化控制系统的运行,从而保证了自动化控制系统运行的连续性,提高了设备运行的可靠性,保了安全生产。

三、系统具有先进灵活的通信功能

轮南站的各个PLC-5可编程控制器利用其先进的灵活的通信方式,方便地组成了PLC-5处理器与就地机架、远程机架、计算机工作站及其它的电子设备之间的通信,其通信方式是多渠道、多方式的。轮南站的系统使用了1771-ASB远程I/O适配器模板,在每个远程机架中装有一块,负责与处理器和各个远程机架之间的通信。在本地机架里,处理器本身即是处理器,又是适配器扫描器。PLC-5处理器本身的通信功能(使用DH+网),可以在不加任何通信模块的情况下,实现各个PLC-5处理器之间的通信。它也可以将一台编程器用于网上的所有站。

PLC-5可编程控制器还可以与其它的电子装置进行数字通信,轮南站的3#站系统完成与2705的输油泵系统输油泵参数采集显示系统进行本地机架和远程机架的通信。二期工程中使用了4台瑞典生产的雷达液位计,轮南站系统使用1771-DBBASIC模块与雷达液位计提供的2170型RS-232通信模块相联接,完成该部分的储油罐温度和液位的数字数据传输。

四、系统具有先进的多种数据处理功能

A-B公司为工业应用提供了可在通用框架上安装的80多种数字及智能I/O模块,诸如数字I/O模块、模拟量I/O模块、通信模块、定位模块等等。

轮南站的系统使用了开关量I/O模块、电流模拟量输入模块、热电阻模拟量输入模块、配变电模拟量输入模块等智能模块,这些模块给定的精度为0.1%,经过每年实际测试均能满足要求。

丰富的指令集和强大的软件功能是A-B公司PLC-5系列可编程控制器的显著特点。轮南站使用的PLC-5系列可编程控制器具有新工艺、安装在1771通用I/O框架上的单槽处理器。另外,它们还具有一套高级的指令系统,并且它还具有顺序功能流程图的编程功能。使用一台兼容的计算机(即使用普通的电子计算机加上一块1770-KT或其它可以安装在该计算机上的由A-B公司提供的通信模板),安装上该公司提供的9320编程软件就可以方便的进行处理器编程,同时该系列处理器和软件可以使用在线和离线两种方式进行编程,装入或取出数据文件,在计算机上监视设备运行情况。

目前轮南站就是使用了惠普生产的VL4-50计算机作为监控设备,组成人机信息交换界面,操作员发出命令的场所,有效的控制着输油生产的运行。

PLC-5系列的I/O接口模块具有相同的尺寸,统一安装在1771I/O框架中,在轮南站的输油泵设备采用的震动检测系统模板(2202/02-01 2201/03-01)与1771I/O框架的尺寸相同,方便的安装在1771I/O框架中,与PLC-5处理器直接通信,进行数据传输。

五、结论

从轮南站使用的PLC-5系列可编程控制器的情况来看,它们具有强大的控制功能,控制方式灵活可靠,通信方式多样化,给用户确实提供了极大的方便。在轮南站的PLC系列可编程控制系统中,成功地完成了与雷达液位计数字通信的衔接和震动模板组成的输油泵运行设备的控制和与2705数据采集系统有机的结合在一起,增加了PLC-5系列可编程控制器的特色,与普通的计算机非常方便的组成易操作,易掌握,高可靠性的自动控制系统。

PLC-5系列可编程控制器自1992年7月投产使用以来,一直可靠地运行,经过1995年初的更新换代,始终未出故障。实践明,轮南站的PLC-5系列可编程控制系统在输油生产的运行中*可以充当主角,给安全、平稳输油提供了可靠的保障

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