数据采集与处理技术35701new

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1、数据采集与处理技术——EPA工业总线　一、引言　　炼油企业常减压蒸馏装置因其加工量大、产品品种多、分离精度高以及对下游生产装置影响面广等特点，在炼油企业占据核心地位。常减压蒸馏装置技术水平的高低，对炼厂的产品质量、收率以及对原油的有效利用有很大影响。其中居于装置核心地位的控制系统的可靠安全运行，是常减压蒸馏装置“安稳长满优”运行的必要保证。　　随着国产控制系统技术水平和性能不断提升，其先进性与国外系统日益接近，越来越多的大型炼油装置尝试使用国产控制系统。其中中海石油大榭石化实际加工能力800万吨/年常减压蒸馏装置，采用中控的WebFieldECS-100控制系统一次

2、开车成功。目前系统运行正常，各项指标满足工艺要求，装置生产平稳，实现了炼油行业大型主装置上国产控制系统的成功应用。　　二、系统典型设计方案　　（一）装置构成　　早在2003年，大榭石化的一期200万吨/年常减压蒸馏装置就采用中控JX-300XDCS顺利投运，系统一直稳定运行至今。此次新上二期项目包括800万吨/年常减压蒸馏装置、30万吨原油罐区、20万吨燃料油罐区、3万吨码头、循环水污水处理场、储运码头等工段，除两期常减压蒸馏主装置系统机柜和操作在主控室外，其它工段与主控室相距500米到3000米之间。　　项目要求一二期系统要无缝连接，所有工段最终在一套控制系统中运

3、行，实现统一的监控和操作。　　基于工艺要求，整个装置共2436个I/O信号点和700个通讯数据点。系统配置如下：　　控制站7个，通讯站8个，及相应的安全栅、接线端子、继电器等。所有控制卡、数据转发卡、电源、网络、交换机、光纤、直流电源、控制I/O卡件等关键部件均采用冗余配置；　　上位机部分配置2台工程师站（含一期一台），12台操作员站（含一期3台），1台OPC服务器，1台辅助操作台；　　各个工段之间采用冗余单模光纤连接。　　具体系统配置简图见图1：　　（二）一期系统的升级　　一期JX-300X和二期ECS-100系统，控制站硬件差别较大，I/O卡件不能通用。而中控W

4、ebField系列控制系统在设计之初就将用户利益放在最高位置，在实现性能不断改进的同时，又将整体系统框架设计进行了长远的规划，使得我们的系统在更新换代之时都是一脉相承，让用户不断享受到科技的进步带来的控制的简洁和灵便之时，不用担心为此付出额外的支出。这样升级就变成了一个很容易实现和解决的问题，甚至可以做到装置不停车的在线升级和扩容。　　基于上述设计理念，要实现大榭石化新老装置系统的无缝连接，只需要对JX-300X系统进行如下升级：　　组态升级　　新老装置将统一运行在中控最新的AdvantrolPRO2.65监控软件平台上。组态升级过程可采用的AdvantrolPRO

5、系列组态软件的组态转换工具，方便实现JX-300X系统组态的更新。　　通讯升级　　将老系统上冗余控制器的通讯芯片进行更换，提升通讯速率，为同网运行做好准备。　　软件升级　　依次在原操作站上安装完AdvantrolPRO2.65监控软件后，对新的组态文件编译、发布和下装。　　从上述升级方案可以看出，在线升级所更换的硬件很少，实施方案也非常简洁。　　（三）第三方设备的接入　　大型炼油装置基于安全性、复杂性、先进性等方面的要求，大多会采用一些新技术、智能设备、第三方系统，比如智能仪表（质量流量计、雷达液位计等）、PLC、马达控制系统（MCC）、安全仪表系统（SIS）、机组

6、控制系统（CCS）等，并要求DCS系统与这些设备、系统进行可靠通讯，以求操作员在中控室能够获得整个装置较为全面的过程信息。　　FW248和FW239-DP通讯卡是中控DCS系统与第三方智能设备互连的网关设备，其功能是将第三方智能设备的数据连入DCS系统中，实现数据共享。其中FW248通讯卡件支持ModbusRTU的主机模式或从机模式，同时，还支持HostLink协议以及非标准的用户自定义通讯协议，当使用自定义通讯协议时可通过ST语言来编程实现。FW248的每个串口可运行一种通讯协议，六路串口可以运行不同或相同的协议。端口可自由选择设置为RS-485或RS-232，并

7、且可以两两设置端口是否为冗余，通讯波特率支持1200—19200bps。　　常减压蒸馏装置由于没有大型机组和特别的安全要求，一般不设置机组控制系统（CCS）和安全仪表系统（SIS）,但本项目中要求通讯的第三方设备和系统也多达6种数十个设备，主要有质量流量计、雷达液位计、分析仪表、锅炉系统、电气综合微机保护系统等。所有通讯都采用了ModbusRTU协议，实现了700多个数据的可靠通讯。　　FW248在整个DCS系统中的作用如图2所示。　　　（四）多人组态　　针对大型炼油装置规模大、工段多、多工段并行的特点和要求，在工程设计和组态过程中，就需要多人同时介入设计并承担