防呆系统在数据采集与监控系统的应用.pdf

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1、１１８化工自动化及仪表第４２卷防呆系统在数据采集与监控系统的应用田家兴梁建青王海峰马铁量（中国石油西气东输管道公司压缩机处，武汉４３００７３）摘要论述了中国石油西气东输二线站场数据采集与监控系统中防呆系统应用的必要性与可行性，给出防呆系统的加入方法，并例举了简单的防呆逻辑与脚本。通过防呆系统的应用，保证了输气管道系统的安全平稳运行。关键词防呆系统西气东输ＳＣＡＤＡ系统防呆逻辑与脚本＋中图分类号ＴＨ８６２．３文献标识码Ｂ文章编号１０００３９３２（２０１５）０１０１１８０４防呆是一种预防矫正的行为约束手段，通过运用一系列的自动保护手段，即使

2、操作者没有专业知识和相关经验，甚至不需要花费注意力，就能凭直觉而正确无误地完成操作。在工业设计上，为了避免误操作（包括无意识的动作、下意识的误动作或不小心的肢体动作）而损坏机器或造成人身伤害，可以采用防呆系统的设计，进行恰当的预防。笔者在分析设计防呆系统的必要性与可行性的基础上，以关闭出站阀门为例，将防呆程序与脚图１西气东输站场ＳＣＡＤＡ系统架构简图本逻辑成功应用于中国石油西气东输站场的数据２ＳＣＡＤＡ防呆系统设计必要性与可行性分析采集与监控系统（ＳＣＡＤＡ）中，降低了操作人员的２．１必要性误操作，并给出了合理的操作建议，以期提高管道在中国石

3、油西气东输管道日常生产输气运行输气的生产效率。中存在很多风险，站场操作人员必须经过大量的培训，作业操作之前必须进行风险识别，维护检修１西气东输站场ＳＣＡＤＡ系统简介过程中要提前做好保护等工作。如果站场人员误中国石油西气东输管道站场设有独立的站控操作，可能会造成管道天然气压力异常波动、压缩自控系统，对其生产工艺进行控制管理。西气东机停机及流量计损坏等，严重时甚至会造成天然输站控自控系统采用ＡｌｌｅｎＢｒａｄｌｅｙ系列ＰＬＣ系气停输。对于分输不能间断的场站，停输很有可统（以下简称ＡＢＰＬＣ），对站场的工艺数据进行能给下游化工厂及电厂等企业造成严

4、重的经济损采集、监控与管理。操作员通过使用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ失。防呆系统的应用可以有效避免操作人员的误［１］的ＨＳ上位机操作系统对站场设备进行监控。操作，防止异常操作给生产运行带来的不必要的西气东输站场ＳＣＡＤＡ系统架构如图１所示。损失［３］。站场设备的自动控制逻辑主要由ＡＢＰＬＣ实２．２可行性现。操作员通过ＨＳ上位机对现场设备进行监控站场操作以阀门控制为例，站场关阀控制流与操作，当ＨＳ上位机对现场设备下发指令后，动程首先由操作员在ＨＳ上位机上下发关阀命令，作信号会通过以太网下发给ＡＢＰＬＣ，由ＡＢＰＬＣ命令下发给ＡＢＰＬＣ的阀门控制模块；在

5、阀门控逻辑运算后，将动作结果通过硬线下发给现场设［２］备，实现操作员的远程自动控制功能。收稿日期：２０１４０６０９第１期田家兴等．防呆系统在数据采集与监控系统的应用１１９制模块中，分析阀门状态，计算控制逻辑，然后将结果进行输出到现场阀门，对阀门进行关阀操作。整个流程中，阀门控制模块只对阀门状态进行判断，根据阀门情况决定是否能进行关阀操作，并未［４］对整个工艺情况进行分析。加入防呆系统后，当操作员在ＨＳ上位机上下发命令给ＡＢＰＬＣ后，首先进行判断是否投用了防呆功能，若防呆系统未投用，则指令进入阀门控制模块并进行正常关阀流程。若防呆系统投用，

6、则进入防呆条件判断逻辑，判断此时的工艺条件是否可以执行此项操作，若可以执行此操作，则逻辑跳转到阀门控制模块中；若判断当前环境下不适合此项操作，则返回给上位机ＨＳ一个数值，在上位机画面中弹出提示，警告操作员执行当前图２防呆系统的逻辑流程操作会造成的后果并询问操作员是否继续执行此现防呆逻辑判断；另一方面需要在上位机ＨＳ系操作。当操作员选择仍要执行此动作后，命令直统中增加脚本逻辑，对ＡＢＰＬＣ返回的防呆信号接进入阀门控制模块，进行阀门动作；若当操作员进行处理，并弹出窗口提示操作员相关信息。看到提示后，知道进行了误操作，即可取消当前操３．１ＡＢＰＬＣ

7、的防呆程序作，关阀命令被取消，阀门保持现在的运行状态不在例程栏中新增防呆逻辑例程，命名为ｆａｎｇ［５］变。防呆系统的逻辑流程如图２所示。ｄａｉ。在主例程ＭａｉｎＲｏｕｔｉｎｅ中添加ｆａｎｇｄａｉ例程的３ＳＣＡＤＡ系统防呆设计的应用跳转。在ｆａｎｇｄａｉ例程中，可以对站场中所有工艺在现有的ＳＣＡＤＡ系统中实现防呆功能，一方相关的防呆保护逻辑进行编写。新增防呆例程跳面需要在ＡＢＰＬＣ中增添防呆程序逻辑功能，实转的界面如图３所示。图３新增防呆例程跳转的界面３以关闭出站阀门为例编写防呆逻辑。当上位１００ｍ／ｓ，若流量计流量过大，瞬间关断出站阀会机下

8、发关阀命令后，首先判断防呆保护是否投用，造成流量波动，打坏流量计。防呆判断逻辑流程若未投用，则直接进入关阀逻辑；当防呆保护投用如图４所示。后，则判断防呆条件是否满足