基于通信实现DCS对电动阀的可靠控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com过程控制实施技术石油化工自动化，2010，6：72AUToMATIONINPETRO—CHEMICALINDUSTRY基于通信实现DCS对电动阀的可靠控制吴少国，薛见海，吴江，邵黎勋，张清(浙江中控技术股份有限公司，杭州310053)摘要：控制阀是石油储运过程中必不可少的现场仪表，对其控制通常采用硬接线方式，阀门较多的场合不仅需要大量电缆，而且占用较多的控制系统资源。某原油罐区基于通信方式，成功实现了DCS对大量电动阀的可靠控制，取得了满意的效果。主要描述了DCS和电动阀控制单元的硬件没计，通信和组态软件实施，以及实际应

2、用效果。实践证明基于通信实现DCS对大量电动阀的控制是可靠和令人满意的，对大型石化罐区及电动阀应用较多的场合具有一定的参考意义。关键词：通信；集散控制系统；电动阀；可靠控制中图分类号：TP214文献标志码：B文章编号：1007—7324(201o)06—0072—02O引言1．2电动阀控制单元石化罐区中原油储罐和输油管道所使用的各电动阀控制单元由一台主站控制器和与它相种控制阀不仅分散而且数量众多，主要为大口径阀连的现场电动阀组成。主站控制器通过一条两线门，采用气动或电动执行机构，通常是通过数据采电流环路(总线)控制挂于环路上的多个现场控制集与监视控制系统(

3、SCADA)或DCS直接对阀门阀，该电流环路可长达数公里。多个电动阀仅通过进行控制，除了开阀、关阀和急停控制外，一般还需两条总线互联成一个环路，最终接入主站控制器的要将阀门开度、开关状态、远程／就地、各种报警等只有起始和末端两总线，所有阀门信息通过两总线阀门信息引人系统。一个阀门至少有六七个以上通信进入主站控制器，每个现场设备都具备两个方不同类型的参数，阀门较多的场合，不仅需要大量向上冗余的通信通道，这样提高了线路故障时的通的电缆，而且占用较多的系统I／o卡件和通道资信可用性。Pakscan现场控制模块可以安装源。通常的概念，纯监视数据可以接受通信方式来R

4、otorkIQ，IQT，AQ，Q和A系列执行器内，而完成采集，涉及控制的参数一般不使用通信方式而通用现场控制模块可以连接其他厂家的设备，如采用硬接线，但近年来随着通信功能的完善及其可泵、电磁阀、电动阀等。靠性的进一步提高，使用通信来实现对现场仪表的主站控制器不断采集来自现场控制模块的信控制越来越多地得到了应用。某1×10m。原油罐息，实现读取智能阀的开度、转矩、地址、报警等数区采用ECS一700DCS，通过与Pakscan电动阀控据和状态信息，隔离现场故障设备，并通过标准的制单元的Modbus通信，成功实现了DCS对大量ModbusRTU等协议与DCS通信

5、，上送实时数据电动阀的可靠控制。和设备运行状态，接受阀门控制命令，实现对现场1系统硬件设计多种智能阀门和设备的控制。为了增加可靠性，采1．1DCS用冗余主站控制器，与DCS的通信接口和线路也是冗余配置的。在进行通信方式控制的同时，电动ECS一700DCS按照可靠性设计原则，在充分保证系统安全可靠的基础上，不仅使系统规模能充阀等执行器也可以使用就地控制、硬接线远程控制及辅助输入，大大提高了控制的可靠性和配置的灵分满足大型联合生产装置的需求，还具有故障安全活性。设计、单点在线下载、多工程师协同工作、分域管理、离线仿真调试等特点，同时融合了最新的现场总线技术和网

6、络技术，支持Profibus，Modbus，收稿日期：2010—09—03(修改稿)。FF，HART等多种国际标准现场总线的接入和多作者简介：吴少国，现工作于浙江中控技术股份有限公司，主种第三方设备的综合集成，并且与这些第三方设备要从事炼油、石化行业过程控制系统工程设计、应用和技术管理工的集成均可提供接口与线路的冗余配置。作，任高级工程师。学兔兔www.xuetutu.com第6期吴少国等．基于通信实现DCS对电动阀的可靠控制1．3系统硬件结构2系统软件设计电动阀控制单元的主站控制器安装在现场2．1通信程序编制机柜问的辅助机柜中，通过冗余的通信总线接DCS

7、与电动阀主站控制器采用ModbusRTU入DCS的冗余串口通信模块COM741基座协议进行通信，在DCS实现起来非常简单，不需要中，实现可靠的通信。一对冗余的通信模块有编制程序，仅填写简单的表格(其中大多数项选择合4个接口，可以通过硬件跳线配置成RS一485适的参数即可)即可完成通信配置和程序设计。然或RS一232通信接口，实现与多个电动阀控制后需根据参数类型添加若干个读写命令，再扫描硬单元的连接。因为ModbusRTU等协议已是件自动生成对应的内部变量，用来存放电动阀的开广泛应用的工业标准协议，因此在各类电动阀停闭命令和状态参数，这样就完成了通信组态工作

8、。控制单元中均得到支持，DCS种类丰富的通信该项目中DCS作为主站