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美國紅獅控制

編者按：

SCADA/RTU在石化行業(yè)的應用主要有：油氣開采、油氣長輸管道以及罐區(qū)和管網(wǎng)系統(tǒng)。無論是油氣田開發(fā)還是長輸管線，中間都會有站場和閥室。從控制功能來說，不管是數(shù)據(jù)采集、連續(xù)PID回路調(diào)節(jié)還是邏輯聯(lián)鎖控制，RTU都完全能夠勝任PLC的各項功能，但是RTU有自己的特點，包括：寬壓：10V～30V，低功耗：可以采用太陽能供電；寬溫：-40℃~70℃；極強的通訊能力；惡劣環(huán)境的適應能力。使其尤為適合應用于無人值守的站場。紅獅就是一家可提供SCADA系統(tǒng)和RTU產(chǎn)品的自動化廠商，石油化工是其重點發(fā)展的垂直市場。憑借創(chuàng)新性工業(yè)自動化與網(wǎng)絡領域的通信、監(jiān)測和控制技術，其致力于幫助全球范圍內(nèi)的公司獲取實時數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率。

1　項目介紹

某油田長輸管線是一條全長數(shù)千公里的長輸管道，其間包括70多個站控，20多個閥室。在每個站控中都配有一套SCADA+RTU的系統(tǒng)。

站控中由1臺操作員站和1套RTU組成，RTU采集站內(nèi)過程數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、流量等，并將數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心的SCADA系統(tǒng)，從調(diào)度中心的操作員站上可以監(jiān)控生產(chǎn)過程；本地操作員站也可以監(jiān)控生產(chǎn)過程。

2　項目實施

在沿線所有的閥室中都安裝了一個RTU，采集站內(nèi)過程數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、流量等，并將數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心的SCADA系統(tǒng)，從調(diào)度中心的操作員站上監(jiān)控生產(chǎn)過程。系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)拓撲圖

3　產(chǎn)品應用

RTU系統(tǒng)實現(xiàn)閥室內(nèi)工藝過程的遠程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、管理和對可燃氣體泄漏進行監(jiān)測報警。具體功能有：

（1）數(shù)據(jù)采集和傳輸功能：采集室內(nèi)工藝運行參數(shù)，將其傳輸至控制中心系統(tǒng)。

（2）控制功能：執(zhí)行控制中心下方的指令；整個閥室的啟動、停止，控制線路聯(lián)動閥門遠控及就地控制。

（3）其他功能：自診斷自恢復；經(jīng)通訊接口與第三方的系統(tǒng)或智能設備交換信息。

精彩對話

美國紅獅控制亞太區(qū)銷售副總裁高東列

隨著石油天然氣化工行業(yè)中自動化技術被不斷擴大應用，自動化在石油天然氣行業(yè)中不斷擴大應用并且占有著越來越重的地位。石化行業(yè)應用的自動化產(chǎn)品主要包括過程控制儀表、執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等，其中過程控制儀表的市場應用規(guī)模最大，包括壓力、溫度、液位、流量、分析等。

“我國作為能源大國，對于自動化的需求非常大，大中型石油和化工企業(yè)主要生產(chǎn)過程已在不同水平上實現(xiàn)自動化控制。”高東列在采訪中談道，“目前我國石油天然氣化工行業(yè)自動化水平雖然就以前有了不小的進步，但是放眼其他發(fā)達國家，依舊是有著一段較長的追趕路途。需要向更高的數(shù)字化、智能化、集成化的方向發(fā)展。因此，可轉(zhuǎn)化協(xié)議、統(tǒng)一部署管理、高可靠性的產(chǎn)品將在未來有很好的前景。”

據(jù)高東列介紹，紅獅旗下的的Sixnet RTU系列產(chǎn)品，可以為工業(yè)自動化應用提供強大的控制功能，集數(shù)據(jù)記錄、定制編程和通信網(wǎng)關等豐富功能于一身，并且適應各種惡劣極端環(huán)境；每個控制器最多可管理16,000個Sixnet節(jié)點或247個Modbus節(jié)點。憑借性能強勁的CPU，它理論上能夠?qū)ぶ?0,000個I/O標記；通過UL Class I、Division 2 listing、CSA、CE認證和ABS船級社認證，完全適應石油化工行業(yè)的各項指標。

新推出的Graphite Controller平臺，也是專為石油行業(yè)而設計，擴展后的平臺包括新的Graphite核心控制器和兼具通信和控制功能的Graphite Crimson控制模塊，成本更低且更易于操作。新增的硬件均充分利用了紅獅控制功能強大的增強版Crimson 3.0軟件，該軟件添加了Crimson控制功能，可提供控制、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)可視化的集成編程解決方案。Crimson控制功能使得客戶可采用如梯形邏輯、功能模塊、結(jié)構(gòu)文本和指令表等IEC 61131編程語言，通過開發(fā)類似可編程邏輯控制器 (PLC) 或遠程遙測單元 (RTU) 的邏輯控制來解決特定應用需求。

此外，記者了解到，Graphite Controller平臺還兼具以下優(yōu)點：

（1）提供了可擴展式解決方案，使客戶能在機柜背面遠程安裝多達12個插件模塊。

（2）極高的緩存容量，即使下位斷線，數(shù)據(jù)仍然可以續(xù)傳一個月之久。

（3）WEB Server功能可以使用戶遠程對該設備做網(wǎng)頁瀏覽，方便實時監(jiān)控數(shù)據(jù)。

（4）具備常規(guī)PLC不具備的網(wǎng)關協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，可以支持300多種總線協(xié)議。

（5）能夠與紅獅最新的E3系列I/O模塊以以太網(wǎng)為控制網(wǎng)絡構(gòu)成強大的分布式控制系統(tǒng)。

在高東列看來，持續(xù)推進兩化深度融合也就意味著對設備的智能化和融合性要求的提高。這不僅是這個行業(yè)的需求，也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向。大集成、遠程訪問和路由產(chǎn)品也將受到越來越多的關注，通訊產(chǎn)品的部署也將更加智能化，對大量信息的集中化管理以及處理能力的要求也將越來越多。

作為數(shù)據(jù)互聯(lián)和整合的產(chǎn)品線，紅獅的HMI、DSP及PTV產(chǎn)品線擁有優(yōu)異的性能和廣泛的應用，均可以提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)記錄和虛擬HMI人機界面功能，通過Crimson 3.0旗艦軟件，可輕松進行配置，并快速將數(shù)據(jù)映射到可編程邏輯控制器(PLC)、電腦和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制 (SCADA)系統(tǒng)。

“紅獅的無線產(chǎn)品在石化行業(yè)中的應用，涵蓋了遠程連接、數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等，幫助用戶實現(xiàn)移動設備與固定網(wǎng)絡的通訊或移動設備之間的通訊，且堅固、可靠、安全。它適用于各種工業(yè)環(huán)境，即使在極惡劣的情況下也能夠保證網(wǎng)絡的可靠性和安全性，在設備層連接形成一個無線控制網(wǎng)絡，作為信息系統(tǒng)內(nèi)管理收集數(shù)據(jù)的工具。”高東列談到此頗為自信，他透露，未來紅獅將進一步擴大和豐富無線網(wǎng)絡設備和智能路由化設備的產(chǎn)品線，幫助石化行業(yè)客戶提升解決方案競爭力。 

摘自《自動化博覽》2017年2月刊