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贝加莱ARPOL DCS系统掌控天然气储藏单元

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-05-31  浏览次数:72

  使一个过程操作员依赖于单一制造商的控制系统已经逐步过时。对于东德的天然气供应商VNG来说,在选择新系统时,考虑到将来的系统可移植性,灵活性是一个决定性的因素。使用基于Linux的过程控制系统能大大降低成本,特别是在工程设计方面。总共14套APROL系统已在现场成功运行。
  当它用于发热时,主要由甲烷组成的天然气超过其他诸如煤和石油的矿物燃料。毫无疑问,它越来越多地被用作首要能源,已突破20%。 Verbundnetz Gas AG(VNG)从俄罗斯、挪威及其他国家进口天然气管网,并将其分配到地方及当地天然气供应商、电厂及大型工业组织。为了转移站点及加工厂,VNG也使用地下储藏单元,用作变动需求的缓冲器。21亿m3左右的容量可满足VNG冬天50%的需求。
  这些地下储藏单元是人造的山洞,在含盐丰富的岩石中采矿,距地面几百米。天然气用压缩机加压,通过压力灌注进深洞。这种大容量的储藏方式优于地面的容器储存,它拥有较高的释放速度,占用最小的空间。
  自动化工厂及过程控制系统逐渐进行现代化改造
  这个全面的现代化项目对VNG使用了超过十年的地面操作进行全面改造及现代化。高度的自动化确保了储藏设备的安全及高效的运作。过程控制在此扮演了决定性的角色。“我们的目标是通过降低运营成本保证所有天然气服务的竞争性”,自动化及电气工程部主管Dr. J?rg Hartan说。成本效益高、可靠性及可升级——这些品质都是过程控制系统必需具备的性能。并且莱比锡市的自动化专家们不想独自拥有该项技术——他们希望设计一套能兼容来自不同厂商的可编程控制器的灵活系统。甚至,他们还希望有一套可广泛升级的系统,即可自动操作较小的系统,也可操作诸如带20,000个I/O点的大型系统。
  当时,他们决定使用贝加莱的基于Unix的APROL控制系统。“决定因素是考虑到控制硬件的灵活性,“Hartan说道。同时价格也是一个重要的方面。另外,还有一个因素是集成SCADA功能包含了他们自己的数据库,同标准的一样,通过数据库写入过程数据。至1997年,所有的VNG基地都配备了新的控制系统。Hartan解释道,”自从重组后,我们一直使用该项技术进行管理。“在选择系统时,一个关键的因素是使用标准元件。无论什么情况下,尽量避免使用非标准的硬件。
  目前最新的现代化项目是位于Postdam附近的Buchholz的地下储存单元。在这里,APROL控制层与一个服务器协同运行、工程设计和操作。该系统还包括一个工程设计站和五个操作员站。在过程层运行四个控制器和十个探测控制器(B&R 2005系统)。过程总线使用Profibus,其他基站使用以太网或冗余H1总线。
  APROL 升级策略
  APROL E 进入市场已10年,将被取消,取而代之的是新的APROL R32。”取消意味着该版本将不再出售,但服务仍保证。我们对先前售出的工业PC仍保证至少十年的服务,因为这些产品仍在自动化领域中使用不论是否更换芯片都必须保持其的兼容性,“B&R过程控制销售经理Stefan Lau强调。因此,VNG必须开发一个可升级的策略,”为了完成一个供应商的职责,我们必须开发一个定向可升级的计划而无须中断运行,“Joerg Hartan解释道。此外,还必须能够实现从总部莱比锡对地理网状分布的基站进行监控和一些远程维护,这些主要都是无人操作。”因此数据库概念及通过广域网的控制系统网状分布将变得十分重要,“Hartan在定义升级其中一个要求时这样说道。
  成本永远是一个限制因素。Hartan指出,”对于控制系统项目来说,一个主要的成本因素是工程设计——软件编程。“这些因素是针对新一代系统APROL R 32来讲的。与前一代系统相同,这个基于Linux的控制系统使用了厂商提供的预设功能块。所有系统层在中心使用相同的工程设计工具进行设置。工程设计的许可协议包含了测试过的标准库,这样用户可以进行改编以满足他们自身的特殊需求。
  “开放的库源”提高了工程设计的效率
  这里,制造商同样保持了操作系统开放源的概念,因为系统集成商和控制系统供应商要为客户的特殊需求定制产品通常非常昂贵。使用APROL R 32的基本模块可修改创建用户特殊功能库。”利用从实际操作站的反馈来创建新功能帮助我们不断地优化系统,“VNG自动化专家Michaela Voigt这样评述。
  带Penguin mascot的操作系统具有另一个特性是因特网技术如:TCP/IP的无缝集成。”Linux拥有非常尖端的路由的技术,“Lau解释道,他将其看作一个有利于分布式网络结构的要点。Lau说:”使用基于Linux的控制系统,我们将提供完善的机器使用周期的维护,诸如多年的升级保证。“”网络使我们拥有同莱比锡相同的100%的在线数据,而无须任何附加的工程设计的费用,“Voigt阐述道。控制系统提供集成的网站服务来显示数据,在Windows系统中也能浏览。中央数据的存储降低了构架及维护费用。带追踪功能的访问保护同样适用于受严格管制的医药行业,提供了必要的安全性。
  Buchholz地下储存单元要求高性能的实用性
  Buchholz的地下储存单元,供应柏林的重要部件,在这里实用性变得非常重要。服务器、总线和控制器因此而设计成冗余以保证高效的可用性。为了满足严格的安全要求,一个独立的自动预防故障系统与控制系统并行安装,该系统拥有来自Hima的安全PLC。因此,夜晚或周末不需要人员在现场,建立的自动化构造支持远程操作。中心要求是数据库概念,过程数据必须从当前系统中分别传递。
  直观的过程控制得到操作人员认可
  配备密码、读卡器和生物测定系统的尖端访问控制确保访问安全。追踪系统记录了所有重要的过程控制操作,包括注册、报警锁定、操作员的手动操作及显示更改。“当使用分布式网络工作时,这些功能将变得越发重要,”Hartan解释道。最终,Buchholz的自动化项目将其的成功归功于操作员对它的认可。Hartan强调说,“不懂自动化技术知识的系统操作员可对整个过程进行管理。”

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