P0916CP FCM10EF

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油田伴生气增压回收系统工艺示意图

3         油田伴生气增压回收控制系统设计

ì        系统结构

此系统采用和利时公司的LK系列PLC作为控制器。控制系统结构如图3-1所示，在控制层每个采油站配置一个现场控制站，现场控制站包括一套LK PLC、一个触摸屏以及一块GPRS远程通讯模块，PLC负责现场工况信号的采集、处理以及向现场设备发送控制信号，触摸屏用于现场监控与调试，GPRS远程通讯模块将现场控制站以无线的方式接入公网，通过GPRS网络即可将现场控制站的状态与报警信息传输到监控中心的操作员站上。网络层采用星型网络，以公网为中心，操作员站通过网线连接到公网，公网再通过GPRS网络与现场各工作站交换数据。在操作层采用了2个操作员站，其中一台操作员站具备工程师站的功能，用于操作以及监视此控制系统，两个操作员站采用热备的方式，当其中一台操作员站出现故障时，可以使用另一个操作员站对系统进行操作，从而不会影响系统正常工作。两个操作员站通过工业以太网交换机进行数据交换，打印机负责打印日常报表。

PLC硬件配置

本系统采用和利时公司的LK系列PLC，LK系列PLC的CPU上集成了丰富的通讯接口，包括冗余的Profibus-DP接口、太网接口，一个RS232接口以及一个RS232\485接口，不用另外扩展通讯模块即可组成复杂的通讯网络，既能满足客户的通讯需求，又为用户节约了投入成本。单个子站控制系统硬件清单如下：

表      3-1单个子站控制系统硬件清单

硬件清单

型号

说明

总数量

单位

生产商

LK910

电源

2

个

和利时

LK202

CPU

1

个

和利时

LK101

主背板

1

个

和利时

LK231

通讯模块

1

个

和利时

LK610

16通道数字量输入模块，

12/24V DC，漏型

1

个

和利时

LK710

16通道数字量输出模块，

晶体管输出

1

个

和利时

LK411

8通道电流型模拟量输入模块

1

个

和利时

LK511

4通道电流型模拟量输出模块，通道间隔离

1

个

和利时

LKC131

占空模块

4

个

和利时

HT6600C

5.6英寸，CSTN

1

个

和利时

H7710

GPRS DTU RS485

1

块

宏电

ì        上位机操作系统

上位机操作系统采用和利时公司的HollyView进行开发，实现对各PLC控制站的监视与控制。为了通过GPRS与各子站进行通讯，操作员站申请了域名，通过HollyView虚拟串口功能与各DTU建立连接。数据库采用SQL2000，通过连接SQL2000数据库进行运行状态信息的保存、读取以及报警数据的记录等工作。为了保证系统的可靠性，本系统采用两台PC机互为备份，并实现数据库同步，确保监控系统的不间断运行。

ì        触摸屏操作系统

触摸屏可以在现场对设备进行监视与控制，以及在设备调试时使用。触摸屏系统中包括了参数设置、系统控制、系统状态监视、报警信息记录等功能。系统运行画面如图3-2所示：应用特点

基于LK的伴生气增压回收系统具有如下特点：

ì        可靠性

本系统采用和利时公司的大型PLC产品LK系列PLC，LK系列PLC主要针对大型或对可靠性要求高的控制系统，产品设计借鉴了和利时公司DCS产品的成功经验，在恶劣的工作环境下仍然可以保证长时间可靠的工作，LK系列PLC还通过了UL和CE两大国际认证。上位机系统采用两台PC互为热备，当一台PC机出现问题的时候，另一台PC机可以立即投入工作，从而不会影响系统正常运行，可以看出本系统在控制层与操作层都有相当高的可靠性。

ì        系统功能强

LK系列PLC可靠性高，运算速度快，逻辑控制容量大，支持SD卡程序下装，支持LD、ST等多种语言混合编程，特别适合伴生气增压回收系统这样算法比较多的控制系统。LK编程软件中带有增量PID功能块，通过配置参数就可以很方便的实现PID运算功能。此系统被控对象所处位置偏远且分散，对此采用了基于GPRS网络的远程监控系统，不仅节省了布线成本，新建的子站也可以很容易的加入现有系统中。

ì        数据库记录完善

上位机操作系统采用HollyView组态软件连接SQL2000数据，可以实现系统监控以及系统状态信息、报警信息的记录功能，触摸屏所做的操作界面同样具有报警信息记录等功能，用户可以在现场随时查询报警信息。

5         结束语

油田伴生气增压回收系统在保护环境、节能减排上有着深远的意义，此类系统也将成为控制领域新的研究方向。LK系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系统的控制任务，这也预示着国产PLC的迎头赶上。GPRS远程监控系统的成功搭建也给系统监控提供了新的思路。

参考文献摘  要         本文介绍了一种基于PLC的排渣机控制系统。在除渣过程中不需要停炉，该系统能够实现自动下灰，保证造气炉的连续正常运行。

关键词       排渣机；PLC控制系统

1         引言

液压排渣机是利用渣水密封，将完全燃烧后的煤渣通过挤压的方式排除炉外的设备。排渣机是肥料厂和煤气厂造气系统中灰渣排出的理想设备。利用排渣机除渣可充分利用煤炭资源，在除渣过程中不需要停炉，实现了自动下灰，保证造气炉的连续正常运行，降低了能源消耗，使用、维护和检修都很方便。

自动除渣系统采用一种新型的自动除渣工艺。该工艺利用水封保压的基本原理，通过破渣机与液压排渣机的合理组合，并辅以部分输送设备，成功实现造气炉的连续造气生产，解决了造气炉排渣过程中的煤气泄漏难题，并以机械设备的自动运行替代老式除渣工艺中的大量劳务工。同时，因为集中容器内水浸冷渣，杜绝了冷却水泄漏现象，实现了现场的整洁生产。自动除渣系统是注重节能、环保、文明生产的化工企业的选择。