DOC《EXPERION PKS系统在榆炼重整加氢苯抽提装置中的应用》

EXPERION PKS系统在榆炼重整加氢苯抽提装置中的应用 刘慧军1 陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂 陕西省靖边县

718500 摘要:本文介绍了EXPERION PKS系统原理,在延长石油集团榆林炼油厂重整加氢及苯抽提搬迁装置上的配置情况,对投用前装置系统安装、调试等进行说明,并对装置EXPERION PKS系统提出了进一步的建议.

关键词:PKS;

硬件;

配置;

组态;

1. 装置概述 陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司榆林炼油厂延安炼油厂重整-加氢装置异地搬迁及相关配套改造工程 项目是将原延安炼油厂的重整装置及加氢装置异地搬迁到榆林炼油厂,并新建苯抽提装置. 原重整、加氢装置采用的是CENTUM-CS 系统,于1995 年由原西仪横河公司负责供货实施并投入使用.该DCS 运行了近13 年,进入故障高发期,硬件日趋老化,故障频繁. 本次搬迁新上一套DCS系统,用于重整、加氢、苯抽提装置及公用工程的调节、记录、指示、积算、报警等功能操作.整个DCS 控制系统由控制站、操作站、工程师站、打印机和辅助操作台等设备和应用服务器等组成. 本项目按3个独立的控制单元配置,即30 万吨/年催化重整装置、40 万吨/年柴油加氢精制装置、10 万吨/年苯抽提装置 2. HONEYWELL EXPERION PKS系统介绍 EXPERION PKS(Process Knowledge System)系统是Honeywell公司最近推出的新一代控制系统,它继承了传统DOS的优点,同时又融合新的技术突破,是一套比TPS系统更趋完善的控制系统.该系统累积了霍尼韦尔多年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验,采用最先进的开放平台和网络技术,为工业企业提供一个统一的、全厂的、自动过程控制、设备和资产管理、直至生产管理、集成制造等一体化的知识系统体系结构和全系列的解决方案.Experion PKS 系统能满足各种自动化应用要求,为过程控制、SCADA 应用提供一个完全开放的平台,是满足业界要求的高性能、高灵活性、高可靠性的控制系统. PKS系统基于Windows

2003 Server服务器操作系统平台, 利用高速动态缓存区采集实时数据,提供报警、显示操作、历史数据采集、报表报告等服务功能;

HMIWeb技术基于工业标准的html文件格式和Web浏览器的访问界面;

基于CEE执行环境的新一代C300控制器;

面向对象的组态工具;

FTE容错以太网络. 图1 系统结构图 2.1 主要的硬件部分 2.1.1 控制防火墙(CONTROL FIREWALL) C200控制器、操作站和服务器不能连接到控制防火墙,但是C300控制器必须与控制防火墙连接,控制防火墙通过UPLINK可以连接到交换机上.可以使得广播信息风暴得到抑制,C300控制器不受上层IP网络通讯量的影响. 2.1.2 C300控制器 C300 是新一代控制器,它完全抛弃了其它同类产品卡件与接线组件分别安装的传统理念,呈现给用户一个全新的设计,它将电子模块、电源分配、网络连接和信号接线组件集成在一块卡板上,这种设计显著的节省了空间(节省30%),并提高了系统的可靠性(>

99.992%). C300 控制器上集成的接口包括:容错以太网FTE 接口、GPS 时钟同步器接口(分辨率达1mS)、I/O Link 接口以及用于控制器冗余的接口.控制器上有FTE地址拨码开关,可以拨到相应的位置,本项目的重整、加氢、苯抽提的控制器地址分别为

1、

3、5. 控制器冗余配置时,采用两个完全相同控制器,从而可以实现真正意义上的全冗余,基本控制器和冗余控制器之间的同步对用户是完全透明的,两控制器完全相同,物理上没有主副之分,谁先运行谁为主.当控制器故障发生时自动进行切换,切换时间对应用来说是可以忽略不计的. 2.1.3 C系列I/O卡件 有HART AI卡、LLMUX卡、HART AO卡、DI卡、DO卡,卡件上有相应的地址跳线. 2.1.4 通讯网络FTE 服务器通过专利技术的FTE(FAULT TOLERANT ETHERNET容错以太网)网络和控制器通讯,服务器和操作员站之间也通过容错以太网通讯.FTE是PKS的控制网络,提供了容错的特点以及快速的网络响应,而且提供了工业以太网控制应用的安全性.容错以太网意味着网络是冗余配置(物理),但是采用单一网络结构(逻辑),所以切换速度快可达1秒,它可提供比普通以太网更多的通讯路径,以先进的多路由选择替代双网结构的传统冗余模式网络,FTE节点之间有4条路径. 2.2 软件部分 2.2.1 控制策略的组态软件(Control Builder) 可以创建C300控制器和相应C系列的卡件.Control Builder组态全部采用图形化的工具,系统的控制程序是以CM(控制模块)为基本单位,可以单独从控制器中上装、下装.每个CM有自己的控制周期,这个周期必须为CEE(控制执行环境)周期的倍数,CEE周期有5ms,50ms两种,我们在工程中选用50ms的CEE. 2.2.2 系统服务器的组态软件 用于过程实时数据采集、操作、趋势、报告、打印、事故报警等功能的服务器软件,它基于Windows