GE PAC Systems Rx3i系统在脱盐水系统中的应用

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   我公司脱盐水系统采用GE Fanuc 的PAC Systems Rx3i以太网冗余系列连接,底层是GE的Proficy machine Edition编程软件,上位机是GE的天工组态软件,脱盐水设计两套每套60T/H,共120 T/H,系统点数在500点左右,总投资1千多万,脱盐水控制采用集中监控,由PLC控制装置设备和冗余的上位机组成,工艺系统(包括加热器、预处理系统、一二级反渗透、EDI)主要用于给现有多套装置供脱盐水,通过编程可以实现人员能在控制室自动实现机泵启停、阀门开关、连锁保护等,真正实现了全过程自动化。

  项目名称

  江苏新海石化有限公司120T/H脱盐水处理系统项目,我公司是石油行业,加工重油等生产汽柴油、生产硫磺、焦炭、液化气、丙烯、燃料油等的产品。

  应用背景

  GE Fanuc公司推出的产品PAC Systems 系列,定位于工业领域的PAC产品,即能够满足用户对系统性能的不断提升的需要,而无需不断地进行整个系统的更新换代。对于不同的硬件平台,PAC 系统提供了一个同样的控制引擎和通用的编程软件,使用户选择硬件系统有很大的灵活性。PAC 系统可以使客户不需重新设计整个系统,就可以不断获得越升的系统性能。在PAC 控制器中的操作系统之上设计了一个通用的、适合于多平台的(包括硬件平台和操作系统平台),便于移植用户应用程序的、轻便的控制引擎,这样保证使用PAC 系统的用户可以使其编制的应用程序获得最大的应用收益,并且还可以不断地方便的优化其自动化平台。为工业控制应用提供了快速和可靠的解决方案,其设计满足了工厂对于使用环境和可靠性的要求。其编程和程序执行的实现也是对于特定的应用设计的。另外脱盐水处理系统是目前炼油或化工企业必上的项目,我公司上的脱盐水系统主要是给目前多套装置供脱盐水,满足锅炉发蒸汽及装置内有汽包发蒸汽的需要。

  项目需求

  可编程控制器(PLC)应成套带有中央处理单元(CPU),接口模件,输入输出模件,存储器,电源,外壳,专用连接电缆及连接件和实时操作系统等。为了保证程控装置安全、可靠、高效运行,CPU和电源应采用冗余配置(双机热备),一旦运行中的处理器发生故障,应自动切换到后备处理器工作,在切换过程中不应出现程序跳变或数据丢失现象,切换时间应小于50ms,设置足够容量的存储器,并考虑40%的备用量。所有硬件是制造厂的标准产品或标准选择件。PLC在进口系列产品范围内选用。系统中所有模件是带电接插式的,便于更换,系统中任一模件的故障,不影响其他模件的运行。机柜内至少提供I/O总量的15%做备用,同时在插槽上还至少留有扩充10%I/O的余地。所有开关量I/O模件应有隔离装置。所有在可编程控制器系统中的硬件应能在环境温度为0~60℃,相对湿度为5~95%的范围内连续运行,而无结露现象。控制系统应保持与操作员站的高度可靠的通讯。操作员站与PLC之间通讯故障时,可编程控制器应能继续运行。

  解决方案

  PAC Systems以基于标准嵌入式的商品化运行系统架构的控制引擎为特征,使引擎对多种平台来说都十分轻便灵活,并使得用户可以选择适合特殊应用的硬件和编程语言。系统通过标准的通信机制以太网实现与上位机的连接,底层编程软件Proficy machine Edition,这个开发软件为开发、配置和诊断提供了通用的工程开发环境。用户可以通过方便使用的基于Windows 的软件开发控制软件,并把它应用到他们的控制系统中。标记式开发语言、可重用代码库和用于改善在线故障分析的测试编辑环境,系统保证了控制系统各功能真的统一集成,而不仅仅是一个完全无关的部件的拼凑的集成。PAC 是一种多功能控制器平台,它包含了多种用户可以按照自己意愿组合、搭配和实施的技术和产品。PAC 的性能是基于它的轻便控制引擎和标准的、通用的、开放的实时操作系统、嵌入式硬件系统设计以及背板总线。PAC 系统的背板总线通常采用标准的、开放的背板总线,RX3i 采用了cPCI 总线,GE Fanuc 的PACSystems 系列的产品可以支持大量的第三方模块集成到PACSystems 产品中,CPU 模板、通讯模板、I/O 模板等,体现了开放性的优越性。PAC 系统的编程软件为统一平台,集成了多领域的功能——包括逻辑控制,运动控制、过程控制和人机界面等各功能,对于数据点Tags 使用统一的数据库,并且在一个工程中支持多个PAC 目标编程,既适合于过程控制系统的应用,也适合于工厂生产线多设备统一编程。有利于开放模块化的控制架构来适应高度分布性的自动化工厂环境,该系统满足了我公司的需求,给我们提供了一体化的解决方案,包括产品设备选型、程序方案制定、连锁控制实现,通过提供一整套系统及控制方案正在实现了全过程的自动化。

  选用GE PAC Systems Rx3i系列优势一是价格优势性价比高,能提供一体化解决方案,该软件在自动化行业占据很高的地位,二是该系统在化工或炼油行业具有较多较好的应用案例,经考察应用良好,系统运行高效、安全平稳。三是技术服务好,系统维护方便,GE组态软件及上位机组态结构简单易学易懂。

  1、该系统软硬件配置

  2、简单的系统网络图

  实施结果

  采用GE Fanuc的PAC Systems Rx3i以太网冗余系列确保了系统的可靠性,可以保证硬件和软件的迅速和方便的维护;降低了系统价格和减少了停机时间;提高了开放性灵活性和可扩展性。提高了生产率和操作效率,降低了操作成本;使我们拥有了更多的灵活性来选择适合每种特殊应用的硬件和编程语言,并且可以在任何地方设计和制造产品。系统满足了我公司目前脱盐水处理系统设计程序集控制需求,系统运行安全可靠。能实现冗余切换,提高了可靠和安全性,真正实现了全过程的自动化,自动控制减轻了操作工人的劳动强度、简化了操作顺序,提高了工作效率。

  作者简介

  张东民,毕业于中国石油大学(华东),化学工程与工艺专业,高级技师(国家一级职称),在自动化博览、PLC@FA杂志上发布过多篇论文,所写论文曾获全国得SCADA征文、中国石油与化学工程研究会及中国仪器仪表协会三等奖。现任江苏新海石化仪修车间副主任,从事仪表维修维护、DCS、PLC设计编程与项目建设、车间管理等。

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