成功案例

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九江石化催化重整ESD系統

發布時間:2011-05-11

  九江石化公司催化重整部分采用的是八十年代投產的年產150萬噸的設備,原先的控制系統為單回路的盤裝表,比較落后,故障頻頻,曾多次出現過系統停車,因缺少保護裝置,險些釀成壓縮機燒毀的事故。公司決定進行設備改造,采用一套ESD系統,用Modicon的Quantum大型冗余PLC做控制,Intellution的iFIX2.6做監控,組成一套可靠性極高的ESD系統,此系統由HITE公司集成。
  ESD是英文Emergency Shutdown Device緊急停車系統的縮寫。這種專用的安全保護系統是90年代發展起來的,以它的高可靠性和靈活性而受到一致好評。
  ESD緊急停車系統按照安全獨立原則要求,獨立于主控制系統,其安全級別高于主控制系統。在正常情況下,ESD系統是處于靜態的,不需要人為干預。作為安全保護系統,凌駕于生產過程控制之上,實時在線監測裝置的安全性。只有當生產裝置出現緊急情況時,不需要經過主控制系統,而直接由ESD發出保護聯鎖信號,對現場設備進行安全保護,避免危險擴散造成巨大損失。具有關資料,當人在危險時刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的,當操作人員面臨生命危險時,要在60s內作出反應,錯誤決策的概率高達99.9%。因此設置獨立于控制系統的安全聯鎖是十分有必要的,這是作好安全生產的重要準則。該動則動,不該動則不動,這是ESD系統的一個顯著特點。
  系統特點:
  為取得高的可靠性,在此次控制系統方案中,我們采用了全冗余方案,即主機雙CPU熱備、通訊網絡冗余等。
  主要技術參數:
  PLC采用了遠程I/O,使用同軸電纜,網絡距離可達4.5Km,最多可掛接31個遠程站,傳輸速率達到1.544Mbit/s;PLC到上位監控機采用Modbus Plus協議,使用雙絞線,這是一個總線型令牌傳遞網絡,以1Mbit/s速率通訊,使用雙絞線,傳輸距離可達1.8Km,如使用雙絞線中繼器或光纖傳輸距離可達13.5Km;為了能使DCS中顯示ESD采集到的數據,運用了Modbus協議,Modbus是一主/從協議,傳輸速率9600bit/s,是一種受到300多家工業產品供應商支持的工業標準,任何計算機的串口都支持在線編程或數據采集應用,在主控制系統ROSEMOUNT Deltiv中安裝I/O driver后,即采集到了實時數據。
  為了提高系統的可靠性采用了雙電纜的遠程I/O,使系統免受電纜斷裂中斷通訊的危險;控制器實行熱備,采用冗余控制器CHS選件,可以在元件發生故障和電源中斷時,備用處理器能夠以完全無間隙方式替代主控制器,承擔I/O鏈路的無擾動后備控制,通過光纖CHS鏈路的程序傳輸,主控制器和備用控制器的分隔距離最大可達1Km。
  主要功能:
  1.操作層
  操作層是以1臺裝有iFIX軟件包的工控機和1臺HP打印機組成操作員/工程師站,通過MODICON專用網卡SA85與PLC的MODBUS PLUS接口相接,實現信息共享。操作員站可完成包括操作和監視、歸檔與信息記錄、趨勢與報警等功能,授予不同的權限,同時完成工程師站的組態調整等功能。
  2. 過程層
  根據工藝要求,本控制方案將控制系統過程層分成兩部分:一部分為主控制器站,通過 NOM模塊上的MODBUS PLUS接口與上位機相連,同時通過MODBUS接口完成與主控制系統間的數據通訊;另一部分由RIO通訊模塊及相應卡件組成2套遠程I/O站,和主控制站之間構成冗余遠程I/O高速網通信。
  現場信號中,DI,AI點通過相應的隔離柵(一分二),送入不同的遠程I/O站(其中電阻體信號經多用溫變送入PLC);DO點同時經兩個不同遠程I/O站卡件,送入同一輸出繼電器連現場或MCC,實現卡件的冗余。

 

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