摘要:
        本文通過對吉林石化化肥廠壓縮機控制系統(tǒng)改造項目中的GE 智能平臺 RX3i冗余控制系統(tǒng)的介紹，向讀者描述GE智能平臺PACSystems RX3i控制系統(tǒng)在壓縮機控制系統(tǒng)中應(yīng)用及GE智能平臺控制系統(tǒng)平臺90-30控制系統(tǒng)升級到PACSystems RX3i平臺應(yīng)用的一套完整解決方案。

項目名稱
        吉林石化化肥廠合成氨裝置壓縮機控制系統(tǒng)改造項目，屬于石油化工行業(yè)。
應(yīng)用背景 
        吉林石化化肥廠合成氨裝置產(chǎn)生過程中所使用的壓縮機為NuovoPignone生產(chǎn)的壓縮機，壓縮機的控制系統(tǒng)是隨NuovoPignone壓縮機一起進口的?？刂葡到y(tǒng)采用GE智能平臺的90-30控制系統(tǒng)，I/O系統(tǒng)使用的是Field Control 模塊化I/O系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過GENIUS總線和I/O系統(tǒng)相連接。機組的監(jiān)視-操作界面采用的是GE智能平臺的Cimplicity軟件。機組自投產(chǎn)以來，已經(jīng)穩(wěn)定的運行了多年，為企業(yè)創(chuàng)造了很多價值。但伴隨著GE智能平臺的Field Control 模塊化I/O系統(tǒng)、90-30控制系統(tǒng)產(chǎn)品的升級、更新?lián)Q代，原有系統(tǒng)的維護成本增加、備品備件難以購買，不能保證控制系統(tǒng)的正常運行，因此用戶迫切的需要對原有的機組控制系統(tǒng)進行升級、改造。
客戶需求
        吉林石化化肥廠合成氨裝置產(chǎn)生過程中所使用的NuovoPignone壓縮機的控制系統(tǒng)，采用的是GE智能平臺的90-30控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)除了完成壓縮機的本身控制功能外，還要與合成氨裝置主控制系統(tǒng)的橫河DCS系統(tǒng)、WOODWARD的505調(diào)速系統(tǒng)及WOODWARD的203超速保護系統(tǒng)進行通訊。為了保證系統(tǒng)的安全、可靠，控制系統(tǒng)采用了冗余配置，但冗余控制程序沒有采用GE 智能平臺的標準程序，而采用的是自己編寫的冗余切換應(yīng)用程序。此外在處理主、備控制系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)、505調(diào)速系統(tǒng)、203超速保護系統(tǒng)通訊切換的方式上，原有的系統(tǒng)采用的是中間繼電器常閉-常開觸點轉(zhuǎn)換的方式來實現(xiàn)的，這種模式在現(xiàn)場應(yīng)用時不夠可靠，容易出現(xiàn)通訊中斷等問題。
        此次改造，用戶只希望改造機組控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，原有的機組監(jiān)視-操作界面Cimplicity的應(yīng)用平臺軟件繼續(xù)保留，以節(jié)省改造費用。但機組監(jiān)視-操作界面與新控制系統(tǒng)的通訊方式希望取消原串口通訊模式，改為以太網(wǎng)，以適應(yīng)大量數(shù)據(jù)通訊的需要。
        此外，由于合成氨裝置位為全廠產(chǎn)生過程的上游，為了不影響全廠的生產(chǎn)活動，此次控制系統(tǒng)升級工程改造只能安排在全廠的檢修時間進行，所以時間很緊迫。
        由于時間的緊迫，客戶不僅僅需要可靠的控制系統(tǒng)產(chǎn)品，更需要易于掌握、集成、擴展、技術(shù)先進的控制系統(tǒng)，同時該系統(tǒng)能兼容原有控制系統(tǒng)的程序，而且還要易于以后升級。改造后的控制系統(tǒng)也要易于維護，以降低后期的運行成本。同時客戶也提出了要求，新的機組控制系統(tǒng)要不但要解決好與第三方系統(tǒng)通訊的問題，也要解決好與原有機組監(jiān)視-操作界面CIMPLICITY的應(yīng)用平臺軟件通訊的問題，并要求新的通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)為標準的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)。在保證系統(tǒng)功能的前提下，希望平臺提供商能夠提供較為經(jīng)濟的機組控制系統(tǒng)硬件升級解決方案。
解決方案
        為了滿足客戶的需求，需要一套可靠性高、易于操作、維護方便、性價比高的一套自動化控制系統(tǒng)；同時也需要一套能夠兼容90-30 控制系統(tǒng)程序、易于升級的先進自動化控制系統(tǒng)。結(jié)合GE 智能平臺的先進控制器產(chǎn)品的特點，GE 智能平臺沈陽辦事處的技術(shù)人員積極同該項目的最終用戶的技術(shù)人員交流和溝通，最終給出了一套適合于用戶需求的機組控制系統(tǒng)升級解決方案。
        本壓縮機控制系統(tǒng)升級改造方案如下：

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    1、 由GE 智能平臺的PACSystems RX3i的冗余控系統(tǒng)來代替系統(tǒng)原有的90-30控制系統(tǒng)；由GE 智能平臺的PACSystems RX3i系列遠程I/O系統(tǒng)來代替系統(tǒng)原有的Field Control 模塊化I/O系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過標準工業(yè)以太網(wǎng)總線和I/O系統(tǒng)相連接。機組的監(jiān)視-操作界面保留系統(tǒng)原有的GE智能平臺的CIMPLICITY軟件，并將上位機通訊網(wǎng)絡(luò)升級為標準工業(yè)以太網(wǎng)。升級后的壓縮機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        2、為了實現(xiàn)主、備控制系統(tǒng)與橫河DCS系統(tǒng)、WOODWARD的505調(diào)速系統(tǒng)及WOODWARD的203超速保護系統(tǒng)的通訊，取消了系統(tǒng)原有的90-30系列的PCM串口通訊卡，在PAC3i系列遠程I/O系統(tǒng)上增加IC695CMM004串口通訊模塊，該通訊模塊共有4個RS-232/RS-485通訊端口，可以同時在不同的通訊端口上來實現(xiàn)標準的MODBUS RTU Master/Slave通訊。而且IC695CMM004串口通訊模塊的使用方式也比較方便，不需要編寫初始化程序和通訊程序，只需要在友好的界面中做簡單的組態(tài)配置就可以，方便了用戶的使用。
                  
實施結(jié)果
        通過與GE 智能平臺的合作，由于控制器產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，以及硬件產(chǎn)品的易于使用性、好的升級兼容行，縮短了項目升級改造的周期，節(jié)約了項目升級改造的實施成本，該項目由系統(tǒng)集成商--沈陽富力科技有限公司已于2012年6月順利完成了升級改造，按時保證了企業(yè)的生產(chǎn)運行，提高了工廠運行效益，受到了最終用戶的好評。

關(guān)于GE
        GE專注于世界至關(guān)重要的需求，以卓越人才和領(lǐng)先技術(shù)，致力解決最具挑戰(zhàn)的議題，提供包括能源、醫(yī)療、家庭、交通運輸和金融等廣泛領(lǐng)域的解決方案，我們構(gòu)建、驅(qū)動、載運、醫(yī)治，創(chuàng)想為本，行重于言。GE，想到，做到。更多信息，敬請造訪公司中文網(wǎng)站：。

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