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1、第25卷第6期天然气与石油Vo.l25,No.62007年12月NaturalGasAndOilDec.2007电动阀门执行器现场总线控制系统及应用李卫成(中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川成都610017)摘要:首次在大型输气管道站场上采用英国Rotork公司的Pakscan电动阀门执行器总线控制系统,大大简化了监控系统的复杂设计,借助其丰富的诊断信息和对故障的容错能力,使控制系统的可靠性得以提高。关键词:电动阀门执行器总线控制系统;Pakscan;主控站;通信环路;双线控制系统文章编号:1006-553
2、9(2007)06-0028-05文献标识码:B0前言11系统特点阀门执行器现场总线控制系统是根据用户需要电动阀门执行器是天然气长输管道中常用的现最新发展起来的FCS(现场控制系统)。其系统配场控制设备,其智能化程度的高低、所含信息的多少置和构成灵活多变,具有很强的适用性和扩展能力。和对故障的诊断与容错能力直接影响到数据采集与它很好地解决了现场最常见的有关干扰噪声、控制监控系统的可靠性、稳定性和易用性。大型站场中距离、接点容量和工作环境等方面的问题,具有如下的电动阀门数量多且分散,采用普通的电动阀门硬特点:布线
3、繁多,这在一定程度上使站场监控系统的设计111电缆成本降低复杂化。阀门执行器现场总线控制系统由于具有良好的本工程首次在大型输气管道站场上采用英国消噪功能,因此,它可以使用带屏蔽的双绞线或使用Rotork公司的Pakscan电动阀门执行器总线控制系廉价的无屏蔽三线电缆进行系统内部的通信。在常统,大大简化了监控系统的复杂设计,而且借助其丰规控制系统中,接到每台阀门执行器上的控制电缆富的诊断信息和对故障的容错能力,使控制系统的芯数依据其传输信号数量而定,最多的可达22根,可靠性得以提高。而阀门执行器现场总路线控制系统中的所有阀
4、门执行器的连接只需要两芯或三芯电缆即可完成。1阀门执行器现场总线控制系统112控制系统成本降低由于采用总线控制方式,上位控制系统节省了近年来,在世界工业阀门和执行器生产制造中大量的I/O卡件和防浪涌保护设备。占有主导地位的专业化公司相继推出各自为阀门执113系统容量大行器开发设计的现场总线控制系统。其中主要有美根据使用要求和系统规模,阀门执行器现场总国Limitorque公司的DDC-100TM系统、美国Key-线控制系统允许在10~20km的一条通信环路上接stone公司的KEYDIG系统和英国Rotork公司
5、的Pak-入100~250台阀门执行器等各种类型的现场装置。scanIIE系统。这类系统,无论其系统结构、总线形式在整个有效通信环路内,不设中继站也可将信息或和通信协议如何不同,都完全实现了阀门执行器等现数据传送到各个现场装置,同时还不限制接入环路场装置与上位控制系统的通信和智能化控制。内阀门执行器等装置之间的距离。收稿日期:2007-10-10作者简介:李卫成(1973-),男,四川成都人,工程师,工学学士,1996年毕业于成都理工大学自动控制专业,从事仪表、自控系统设计工作。电话:(028)86014925。第2
6、5卷第6期李卫成:电动阀门执行器现场总线控制系统及应用29114安装调试成本降低殊设计的盘装式结构,例如PakscanIIE的主控站就安装调试成本降低,由于每台电动执行机构在是这种结构。在它的控制面板上,装有监视环路工接线时只涉及4个接线端子。而传统控制方式每台作状态的液晶显示器、设置系统参数和数据的键盘电动执行机构所涉及的接线端子少则14个多则30以及显示系统运行和报警信息的指示灯。通过控制多个,使得安装调试非常烦琐。面板,可完成系统环路波特率、现场单元地址和数据115信息传递量大幅度提高传输等参数的设
7、置。此外,万一主控站失控或系统由于采用双线控制方式可完成传统22芯电缆工作不正常,操作人员可使用键盘直接控制阀门执所能实现的信息传递,使得双线控制方式所能实现行器。而当系统遇到意外情况时,控制面板上还有的信息传递量得以大幅度提升。应急按钮供操作人员紧急关闭系统中最重要的阀门116配置齐全与管道。它可在主控站发生故障后50ms自动切换用户可根据过程控制的需要任意提出要求和配到备用主控站,从而确保系统仍能安全可靠地运行。置,这种系统既能以主系统也能以子系统参与过程122通信环路控制,使用时还可将阀门执行器等设置成智能化
8、或一般工业现场中的阀门执行器与控制室之间传半智能化单元。其它诸如主控站冗余、紧急操作面输信号所需的接线十分繁杂,安装与维修都很困难,板、各种信号的输入输出接口、多站系统和多任务软费用也很高。而阀门执行器现场总线控制系统中使件等都可以根据需要来配置。用的两线或三线电缆既安装简单
