國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)用于氣舉壓縮機(jī)站
哈薩克斯坦扎那諾爾凝析油氣田已建設(shè)氣舉壓縮機(jī)站一座，作為壓縮機(jī)站的神經(jīng)中樞，站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了北京安控科技發(fā)展有限公司提供的高可靠性的DCS系統(tǒng)。
1氣舉壓縮機(jī)站DCS控制系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)包括一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站、三個(gè)操作員站，軟件版本為SmartProV3.02。系統(tǒng)采用冗余配置，WindowsNT操作平臺(tái)，可靠性強(qiáng)，同時(shí)具備良好的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，便于與其它系統(tǒng)相連和擴(kuò)展。
（1）顯示功能。按流程畫(huà)面分組動(dòng)態(tài)顯示全站各工段工藝流程和參數(shù)。系統(tǒng)所有人機(jī)界面采用中文、英文和俄文三種語(yǔ)言顯示，在線(xiàn)完成無(wú)擾切換。系統(tǒng)可提供標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)人機(jī)界面顯示，畫(huà)面在屏幕上可動(dòng)態(tài)縮放，畫(huà)面之間的切換一般采用定義功能鍵及屏幕菜單方式進(jìn)行。
（2）控制功能。對(duì)系統(tǒng)中的重要工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。系統(tǒng)控制以現(xiàn)場(chǎng)控制單元為中心，實(shí)現(xiàn)回路的連續(xù)控制，以及順控和聯(lián)鎖保護(hù)、報(bào)警功能，并且可進(jìn)行手操、單回路、串級(jí)、比值、前饋和PID等多種常規(guī)控制。控制操作包括調(diào)節(jié)器在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整，當(dāng)控制器為手動(dòng)時(shí)輸出值的調(diào)整，以及調(diào)節(jié)器從自動(dòng)變?yōu)槭謩?dòng)或以?xún)?nèi)部設(shè)置變?yōu)榇?jí)的無(wú)擾動(dòng)切換，反之亦然。控制操作（數(shù)字或模擬回路）可通過(guò)操作編組畫(huà)面或動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示。
（3）報(bào)警功能。包括系統(tǒng)工藝參數(shù)報(bào)警和硬件報(bào)警。報(bào)警有四種不同優(yōu)先級(jí)：普通、次急、緊急及特急，根據(jù)需要分組。不同級(jí)別的報(bào)警通過(guò)聲光來(lái)區(qū)別，可快速區(qū)分并從相應(yīng)的組畫(huà)面中調(diào)出。報(bào)警以嚴(yán)格的時(shí)間順序打印（如：數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)延遲不影響報(bào)警順序）。
（4）報(bào)表功能。調(diào)用Excel可隨時(shí)生成生產(chǎn)運(yùn)行日?qǐng)?bào)表并打印。系統(tǒng)支持類(lèi)似Excel格式的報(bào)表打印，用報(bào)表組態(tài)軟件即可建立和修改報(bào)表，并可以對(duì)報(bào)表的各個(gè)字段進(jìn)行組態(tài)。報(bào)表可指定任一臺(tái)打印機(jī)完成打印。
（5）趨勢(shì)功能。實(shí)時(shí)、歷史趨勢(shì)單獨(dú)顯示，并在線(xiàn)進(jìn)行趨勢(shì)成組。
（6）數(shù)據(jù)、信息存儲(chǔ)和查詢(xún)。歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、操作信息的存儲(chǔ)，單獨(dú)畫(huà)面查詢(xún)顯示并可在線(xiàn)打印輸出。
（7）在線(xiàn)診斷功能。系統(tǒng)狀態(tài)畫(huà)面可顯示當(dāng)前系統(tǒng)控制器和卡件的運(yùn)行狀況。系統(tǒng)具備自診斷功能。診斷功能能自動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行，不需操作人員干預(yù)，自動(dòng)診斷的特點(diǎn)是在系統(tǒng)完全丟失前發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)故障或錯(cuò)誤的情況和發(fā)生部位。診斷系統(tǒng)對(duì)錯(cuò)誤的分析處理方式同正常系統(tǒng)報(bào)警一樣；故障或錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)由專(zhuān)用的顯示畫(huà)面（系統(tǒng)狀態(tài)畫(huà)面）顯示出。診斷系統(tǒng)可指示出系統(tǒng)內(nèi)所有故障卡件。
（8）系統(tǒng)安全保護(hù)功能。操作級(jí)別分工程師、操作工兩級(jí)，設(shè)置操作權(quán)限，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。對(duì)操作權(quán)限的限制，系統(tǒng)提供至少三種操作方式，限制對(duì)應(yīng)于該方式下用戶(hù)的操作權(quán)限，以確保系統(tǒng)軟、硬件的安全及避免操作對(duì)系統(tǒng)的破壞。操作方式切換以專(zhuān)用鑰匙或其它專(zhuān)用工具為益，防止系統(tǒng)癱瘓時(shí)口令的無(wú)法使用。
（9）通訊功能。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，方便與其它系統(tǒng)及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制站支持現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)及RS485方式，操作員站支持OPC、DDE、ODBC等，與YOKOGAWA公司控制系統(tǒng)之間的OPC通訊，與漢諾華壓縮機(jī)間的通訊。
（10）控制功能。主控單元的回路控制功能包括各類(lèi)反饋、前饋、串級(jí)、超馳及科學(xué)計(jì)算功能。主控單元支持基于IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的面向過(guò)程的編程語(yǔ)言：功能模塊、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本、計(jì)算公式、順序功能圖。
2 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
（1）安全、可靠性。冗余結(jié)構(gòu)、智能模塊化設(shè)計(jì)及各種故障檢測(cè)和保護(hù)措施保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間安全可靠運(yùn)行。重要設(shè)備雙重化。對(duì)主控模板、I/O模板、通訊線(xiàn)、網(wǎng)卡、直流電源以及系統(tǒng)電源等重要部件采用冗余設(shè)計(jì)，并可實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)備的無(wú)憂(yōu)自動(dòng)切換。
（2）先進(jìn)性。靈活的Client/Server結(jié)構(gòu)，適合于大規(guī)模控制系統(tǒng)的I/O、Alarm、Report、Trend、Time服務(wù)器設(shè)置，既保證數(shù)據(jù)一致，又負(fù)荷均擔(dān)。可開(kāi)發(fā)出各種豐富的HMI界面。
（3）開(kāi)放性。系統(tǒng)具備良好的開(kāi)放性，操作站和控制站均提供標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，便于與其它系統(tǒng)連接。
（4）擴(kuò)展性。可根據(jù)用戶(hù)的不同需求，對(duì)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性和靈活性，更便于系統(tǒng)升級(jí)。主控單元具有足夠的存儲(chǔ)空間和快速性，保證完全滿(mǎn)足執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言程序和標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)的用戶(hù)程序所需的空間，并保證按標(biāo)準(zhǔn)周期執(zhí)行所有的控制功能。
（5）經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可大量節(jié)約投資，降低成本。
（6）易用性。良好的人機(jī)界面顯示，支持多語(yǔ)言，操作簡(jiǎn)單、方便，操作員無(wú)需很高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，稍加培訓(xùn)后即可熟練操作。
（7）延續(xù)性。采用通用系統(tǒng)平臺(tái)，可隨計(jì)算機(jī)水平不斷提高而同步升級(jí)。
3結(jié)語(yǔ)由于系統(tǒng)采用高可靠性的DCS系統(tǒng)，功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活，投運(yùn)后氣舉壓縮機(jī)站完成了工藝生產(chǎn)過(guò)程并滿(mǎn)足安全的要求。特別是在運(yùn)行六個(gè)月以后，在利用已有的控制系統(tǒng)的此基礎(chǔ)上，增加信號(hào)輸入和輸出卡件，在不停產(chǎn)的狀況下順利投入二期控制系統(tǒng)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1氣舉壓縮機(jī)站DCS控制系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)包括一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站、三個(gè)操作員站，軟件版本為SmartProV3.02。系統(tǒng)采用冗余配置，WindowsNT操作平臺(tái)，可靠性強(qiáng)，同時(shí)具備良好的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，便于與其它系統(tǒng)相連和擴(kuò)展。
（1）顯示功能。按流程畫(huà)面分組動(dòng)態(tài)顯示全站各工段工藝流程和參數(shù)。系統(tǒng)所有人機(jī)界面采用中文、英文和俄文三種語(yǔ)言顯示，在線(xiàn)完成無(wú)擾切換。系統(tǒng)可提供標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)人機(jī)界面顯示，畫(huà)面在屏幕上可動(dòng)態(tài)縮放，畫(huà)面之間的切換一般采用定義功能鍵及屏幕菜單方式進(jìn)行。
（2）控制功能。對(duì)系統(tǒng)中的重要工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。系統(tǒng)控制以現(xiàn)場(chǎng)控制單元為中心，實(shí)現(xiàn)回路的連續(xù)控制，以及順控和聯(lián)鎖保護(hù)、報(bào)警功能，并且可進(jìn)行手操、單回路、串級(jí)、比值、前饋和PID等多種常規(guī)控制。控制操作包括調(diào)節(jié)器在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整，當(dāng)控制器為手動(dòng)時(shí)輸出值的調(diào)整，以及調(diào)節(jié)器從自動(dòng)變?yōu)槭謩?dòng)或以?xún)?nèi)部設(shè)置變?yōu)榇?jí)的無(wú)擾動(dòng)切換，反之亦然。控制操作（數(shù)字或模擬回路）可通過(guò)操作編組畫(huà)面或動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示。
（3）報(bào)警功能。包括系統(tǒng)工藝參數(shù)報(bào)警和硬件報(bào)警。報(bào)警有四種不同優(yōu)先級(jí)：普通、次急、緊急及特急，根據(jù)需要分組。不同級(jí)別的報(bào)警通過(guò)聲光來(lái)區(qū)別，可快速區(qū)分并從相應(yīng)的組畫(huà)面中調(diào)出。報(bào)警以嚴(yán)格的時(shí)間順序打印（如：數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)延遲不影響報(bào)警順序）。
（4）報(bào)表功能。調(diào)用Excel可隨時(shí)生成生產(chǎn)運(yùn)行日?qǐng)?bào)表并打印。系統(tǒng)支持類(lèi)似Excel格式的報(bào)表打印，用報(bào)表組態(tài)軟件即可建立和修改報(bào)表，并可以對(duì)報(bào)表的各個(gè)字段進(jìn)行組態(tài)。報(bào)表可指定任一臺(tái)打印機(jī)完成打印。
（5）趨勢(shì)功能。實(shí)時(shí)、歷史趨勢(shì)單獨(dú)顯示，并在線(xiàn)進(jìn)行趨勢(shì)成組。
（6）數(shù)據(jù)、信息存儲(chǔ)和查詢(xún)。歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、操作信息的存儲(chǔ)，單獨(dú)畫(huà)面查詢(xún)顯示并可在線(xiàn)打印輸出。
（7）在線(xiàn)診斷功能。系統(tǒng)狀態(tài)畫(huà)面可顯示當(dāng)前系統(tǒng)控制器和卡件的運(yùn)行狀況。系統(tǒng)具備自診斷功能。診斷功能能自動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行，不需操作人員干預(yù)，自動(dòng)診斷的特點(diǎn)是在系統(tǒng)完全丟失前發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)故障或錯(cuò)誤的情況和發(fā)生部位。診斷系統(tǒng)對(duì)錯(cuò)誤的分析處理方式同正常系統(tǒng)報(bào)警一樣；故障或錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)由專(zhuān)用的顯示畫(huà)面（系統(tǒng)狀態(tài)畫(huà)面）顯示出。診斷系統(tǒng)可指示出系統(tǒng)內(nèi)所有故障卡件。
（8）系統(tǒng)安全保護(hù)功能。操作級(jí)別分工程師、操作工兩級(jí)，設(shè)置操作權(quán)限，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。對(duì)操作權(quán)限的限制，系統(tǒng)提供至少三種操作方式，限制對(duì)應(yīng)于該方式下用戶(hù)的操作權(quán)限，以確保系統(tǒng)軟、硬件的安全及避免操作對(duì)系統(tǒng)的破壞。操作方式切換以專(zhuān)用鑰匙或其它專(zhuān)用工具為益，防止系統(tǒng)癱瘓時(shí)口令的無(wú)法使用。
（9）通訊功能。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，方便與其它系統(tǒng)及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制站支持現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)及RS485方式，操作員站支持OPC、DDE、ODBC等，與YOKOGAWA公司控制系統(tǒng)之間的OPC通訊，與漢諾華壓縮機(jī)間的通訊。
（10）控制功能。主控單元的回路控制功能包括各類(lèi)反饋、前饋、串級(jí)、超馳及科學(xué)計(jì)算功能。主控單元支持基于IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的面向過(guò)程的編程語(yǔ)言：功能模塊、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本、計(jì)算公式、順序功能圖。
2 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
（1）安全、可靠性。冗余結(jié)構(gòu)、智能模塊化設(shè)計(jì)及各種故障檢測(cè)和保護(hù)措施保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間安全可靠運(yùn)行。重要設(shè)備雙重化。對(duì)主控模板、I/O模板、通訊線(xiàn)、網(wǎng)卡、直流電源以及系統(tǒng)電源等重要部件采用冗余設(shè)計(jì)，并可實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)備的無(wú)憂(yōu)自動(dòng)切換。
（2）先進(jìn)性。靈活的Client/Server結(jié)構(gòu)，適合于大規(guī)模控制系統(tǒng)的I/O、Alarm、Report、Trend、Time服務(wù)器設(shè)置，既保證數(shù)據(jù)一致，又負(fù)荷均擔(dān)。可開(kāi)發(fā)出各種豐富的HMI界面。
（3）開(kāi)放性。系統(tǒng)具備良好的開(kāi)放性，操作站和控制站均提供標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，便于與其它系統(tǒng)連接。
（4）擴(kuò)展性。可根據(jù)用戶(hù)的不同需求，對(duì)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性和靈活性，更便于系統(tǒng)升級(jí)。主控單元具有足夠的存儲(chǔ)空間和快速性，保證完全滿(mǎn)足執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言程序和標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)的用戶(hù)程序所需的空間，并保證按標(biāo)準(zhǔn)周期執(zhí)行所有的控制功能。
（5）經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可大量節(jié)約投資，降低成本。
（6）易用性。良好的人機(jī)界面顯示，支持多語(yǔ)言，操作簡(jiǎn)單、方便，操作員無(wú)需很高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，稍加培訓(xùn)后即可熟練操作。
（7）延續(xù)性。采用通用系統(tǒng)平臺(tái)，可隨計(jì)算機(jī)水平不斷提高而同步升級(jí)。
3結(jié)語(yǔ)由于系統(tǒng)采用高可靠性的DCS系統(tǒng)，功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活，投運(yùn)后氣舉壓縮機(jī)站完成了工藝生產(chǎn)過(guò)程并滿(mǎn)足安全的要求。特別是在運(yùn)行六個(gè)月以后，在利用已有的控制系統(tǒng)的此基礎(chǔ)上，增加信號(hào)輸入和輸出卡件，在不停產(chǎn)的狀況下順利投入二期控制系統(tǒng)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
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