DCS远程通用I_O技术在石油化工装置中的设计与应用.pdf
《DCS远程通用I_O技术在石油化工装置中的设计与应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DCS远程通用I_O技术在石油化工装置中的设计与应用.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、Jul,2023AUTOMATION IN PETRO-CIEMICALINDUSTRY2023年7 月石自Vol.59,No.4动油化第59 卷化第4期DCS远程通用I/O技术在石油化工装置中的设计与应用李成凯,范宗海1,张晓刚,钟坤,王国庆(1.中国石化工程建设有限公司,北京10 0 10 1;2.浙江中控技术股份有限公司,浙江杭州3 10 0 53)摘要:为了降低石油化工装置及现场配套设施控制系统的全生命周期成本,具有通用化程度高、软件定义硬件、部署灵活等特点的通用I/O技术解决方案得到广泛研究和应用。介绍了通用1/O技术中的关键技术和分布式应用技术,以及远程1/O接线箱在防爆、通信、恶
2、劣环境运行时的要求,分析了通用1/O分布式工程应用。实际应用表明:通用1/O技术具有数字化、集成化、通用化、支持远程部署的特点,能够减少机柜间接线与交叉布线,节约工程建设成本,缩短设计与建设周期。关键词:通用I/O技术;软件定义硬件;工业控制系统中图分类号:TP273文献标志码:B文章编号:10 0 7-7 3 2 4(2 0 2 3)0 4-0 0 3 3-0 4Design and Application of DCS Remote Universal I/O Technology in Petrochemical InstallationLi Chengkai,Fan Zonghai,Z
3、hang Xiaogang,Zhong Shen,Wang Guoqing(1.Sinopec Engineering Incorporation,Beijing,100101,China;2.ZhejiangSupcon Technology Co.Ltd.,Hangzhou,310053,China)Abstracts:To reduce the full lifecycle cost of control systems of petrochemical installation andon-site supporting facilities,solutions of universa
4、l I/O technology with the characteristics ofhigh universality,hardware defined by software,flexible deployment and etc.have beenwidely studied and applied.The key technology and distributed application technology ofuniversal I/O,and the requirements on anti-explosion,communication and severe conditi
5、onsfor the remote I/O connecting box are introduced.The project applying of universal I/Otechnology is analyzed.The actual application indicates that the universal I/O technology hasthe characteristics of digitization,integration,universalization and supporting remotedeployment.It can reduce the con
6、necting and crossing wiring among the cabinets,and save theproject constructing cost,and shorten design and construction period.Key words:universal I/O technology;software-defined hardware;industrial control system在现代大型石油化工工厂中,DCS对工厂的自动化、信息化和智能化起着重要的作用,作为DCS重要部分的输人输出(I/O)模块,在技术和产品方面也在不断送代,呈现出新的特性。常规
7、DCS中,通常在I/O模块上集成多个相同类型的I/O通道连接同类信号,I/O模块均布置在控制室或机柜室的控制系统机柜中,现场控制仪表通过电缆将信号连接到DCS的I/O通道上。随着石油化工工厂的规模越来越大,智能化程度越来越高,信号数量越来越多,设计周期越来越短,采用常规单一功能的I/O模块对于设计周期和系统交付造成了新的挑战。为适应各行业数字化、智能化发展需求,各DCS供应商相继推出了通用I/O技术的智能解决方案,I/O模块从功能单一向通用化,集中部署向现场分布式部署转变,可提高控制系统交付速度、降低施工成本、缩短项目建设时间。目前,分布式通用I/O技术已经显示出大规模推广应用的趋势1通用1/
8、O关键技术常规I/O模块的通道只支持某一类信号,大型石油化工工厂或装置通常将I/O模块统一布置于DCS的系统机柜内,来自现场的仪表控制电缆稿件收到日期:2 0 2 3-0 4-18,修改稿收到日期:2 0 2 3-0 5-17。作者简介:李成凯(19 8 6 一),男,2 0 11年毕业于北京化工大学控制理论与工程专业,获工学硕士学位,现就职于中国石化工程建设有限公司仪表自控室,主要从事石油化工自动化及仪表专业的设计工作,任高级工程师。34第59 卷石油化工自动化按照信号类型接人相应的仪表端子柜,再按照I/O模块的通道数接人到系统机柜。随着生产装置控制系统规模的增加,应用功能单一的I/O模块机
9、柜越来越多,现场机柜室占地面积越来越大,建设成本越来越高;大量机柜间接线,排查维护不便;在DCS采购前需要确定每种类型信号的数量,DCS机柜设计、制造周期等。通用I/O模块的每个通道可通过软件独立设置信号类型,现场的不同信号可以接入到同一个I/O模块中,大幅减少机柜的数量和类型,通过采用光纤通信节省大量控制电缆,提高了工程实施质量。1.1支持信号类型完整性技术石油化工装置中的信号包括AI,AO,DI,DO,TC,RTD等,适用于石油化工行业的通用I/O必须同时支持所有信号类型,才能实现真正的通用。如对于AI信号,通用I/O模块应直接支持2 线制、3 线制,有源、无源等各种连接方式;对于DI信号
10、,应直接支持干触点、继电器隔离、NUMAR等各种模式。1.2高速信号采集技术由于同时支持所有信号类型,通用I/O模块的接口电路复杂度相应增加,电路之间的相互干扰耦合也增加。受模数转换芯片发展水平以及抗工频干扰要求的限制,常规I/O模块的AI采样周期通常需要50 ms甚至2 0 0 ms以上。为适应石油化工装置平稳运行的要求,多片数模转换器(ADC)并行迭代采样的方法被应用到通用I/O模块中,在通用1/O模块的每个通道设置独立的ADC,前端利用ADC进行高速采样,在后端使用可编程门阵列(FPGA)对采样数据进行高速拼接和工频滤波,实现10 ms高速高精度AI采样。1.3通道类型在线切换技术通用I
11、/O模块是通过软件定义通道类型的智能1/O模块,很好地解决了装置运行过程中信号变更的问题。增加或变更I/O信号,只需要在软件中对变更的通道进行重新定义并下装即可。与常规单功能I/O模块一样,通用I/O模块也是多通道的。当一个通道变更时,其他通道可能正处于工作状态,这就要求控制系统能够实现通道级在线切换,在新组态下装及组态切换过程中,未变更的信号通道不发生间断和扰动。通用I/O模块每个通道都支持多种功能,尤其是用做多个HART变量的AI/AO功能时,需占用内存多。通过采用一种通道内存索引分配的方法,确保未变更通道的内存不变,实现通用1/O模块的通道类型在线切换。2通用1/0 分布式应用技术为降低
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DCS 远程 通用 I_O 技术 石油化工 装置 中的 设计 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。