GE智能平台 PAC3i控制系统在吉林石化化肥厂压缩机控制系统改造项目中应用

项目名称
　吉林石化化肥厂合成氨装置压缩机控制系统改造项目，属于石油化工行业。
应用背景 
　　吉林石化化肥厂合成氨装置产生过程中所使用的压缩机为NuovoPignone生产的压缩机，压缩机的控制系统是随NuovoPignone压缩机一起进口的。控制系统采用GE智能平台的90-30控制系统，I/O系统使用的是Field Control 模块化I/O系统，控制系统通过GENIUS总线和I/O系统相连接。机组的监视-操作界面采用的是GE智能平台的Cimplicity软件。机组自投产以来，已经稳定的运行了多年，为企业创造了很多价值。但伴随着GE智能平台的Field Control 模块化I/O系统、90-30控制系统产品的升级、更新换代，原有系统的维护成本增加、备品备件难以购买，不能保证控制系统的正常运行，因此用户迫切的需要对原有的机组控制系统进行升级、改造。
客户需求
　　吉林石化化肥厂合成氨装置产生过程中所使用的NuovoPignone压缩机的控制系统，采用的是GE智能平台的90-30控制系统。该控制系统除了完成压缩机的本身控制功能外，还要与合成氨装置主控制系统的横河DCS系统、WOODWARD的505调速系统及WOODWARD的203超速保护系统进行通讯。为了保证系统的安全、可靠，控制系统采用了冗余配置，但冗余控制程序没有采用GE 智能平台的标准程序，而采用的是自己编写的冗余切换应用程序。此外在处理主、备控制系统与DCS系统、505调速系统、203超速保护系统通讯切换的方式上，原有的系统采用的是中间继电器常闭-常开触点转换的方式来实现的，这种模式在现场应用时不够可靠，容易出现通讯中断等问题。
　　此次改造，用户只希望改造机组控制系统的硬件系统，原有的机组监视-操作界面Cimplicity的应用平台软件继续保留，以节省改造费用。但机组监视-操作界面与新控制系统的通讯方式希望取消原串口通讯模式，改为以太网，以适应大量数据通讯的需要。
　　此外，由于合成氨装置位为全厂产生过程的上游，为了不影响全厂的生产活动，此次控制系统升级工程改造只能安排在全厂的检修时间进行，所以时间很紧迫。
　　由于时间的紧迫，客户不仅仅需要可靠的控制系统产品，更需要易于掌握、集成、扩展、技术先进的控制系统，同时该系统能兼容原有控制系统的程序，而且还要易于以后升级。改造后的控制系统也要易于维护，以降低后期的运行成本。同时客户也提出了要求，新的机组控制系统要不但要解决好与第三方系统通讯的问题，也要解决好与原有机组监视-操作界面CIMPLICITY的应用平台软件通讯的问题，并要求新的通讯网络应为标准的工业以太网络。在保证系统功能的前提下，希望平台提供商能够提供较为经济的机组控制系统硬件升级解决方案。
解决方案
　　为了满足客户的需求，需要一套可靠性高、易于操作、维护方便、性价比高的一套自动化控制系统；同时也需要一套能够兼容90-30 控制系统程序、易于升级的先进自动化控制系统。结合GE 智能平台的先进控制器产品的特点，GE 智能平台沈阳办事处的技术人员积极同该项目的最终用户的技术人员交流和沟通，最终给出了一套适合于用户需求的机组控制系统升级解决方案。
　　本压缩机控制系统升级改造方案如下：
　　1、 由GE 智能平台的PACSystems RX3i的冗余控系统来代替系统原有的90-30控
制系统；由GE 智能平台的PACSystems RX3i系列远程I/O系统来代替系统原有的Field Control 模块化I/O系统，控制系统通过标准工业以太网总线和I/O系统相连接。机组的监视-操作界面保留系统原有的GE智能平台的CIMPLICITY软件，并将上位机通讯网络升级为标准工业以太网。升级后的压缩机控制系统结构图如图1所示。

   图1系统结构图

　　2、为了实现主、备控制系统与横河DCS系统、WOODWARD的505调速系统及WOODWARD的203超速保护系统的通讯，取消了系统原有的90-30系列的PCM串口通讯卡，在PAC3i系列远程I/O系统上增加IC695CMM004串口通讯模块，该通讯模块共有4个RS-232/RS-485通讯端口，可以同时在不同的通讯端口上来实现标准的MODBUS RTU Master/Slave通讯。而且IC695CMM004串口通讯模块的使用方式也比较方便，不需要编写初始化程序和通讯程序，只需要在友好的界面中做简单的组态配置就可以，方便了用户的使用。                 
实施结果
　　通过与GE 智能平台的合作，由于控制器产品的可靠性和稳定性，以及硬件产品的易于使用性、好的升级兼容行，缩短了项目升级改造的周期，节约了项目升级改造的实施成本，该项目由系统集成商－－沈阳富力科技有限公司已于2012年6月顺利完成了升级改造，按时保证了企业的生产运行，提高了工厂运行效益，受到了最终用户的好评。

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