三、典型邏輯的實(shí)現(xiàn)
??? 1. 常用的子程序
??? 在本系統(tǒng)中有3個控制邏輯使用頻率很高,為方便在各控制邏輯中頻繁調(diào)用,將其分別定義成如下3個子程序功能塊:
??? (1) 雙電控閥門控制
??? 以現(xiàn)場閥門的回訊信號作為判斷條件,使用兩個SR觸發(fā)器,確保兩路輸出滿足閥門控制要求(不能同時為0),同時,根據(jù)指令輸出與閥門回訊信號的比較,判斷閥門在特定時間是否執(zhí)行相應(yīng)的動作,否則發(fā)出報警。
??? (2) 單電控閥門控制
??? 操作員指令及邏輯觸發(fā)條件通過單SR觸發(fā)器輸出,確保指令的正確執(zhí)行,同時根據(jù)指令輸出與閥門回訊信號的比較,判斷閥門在特定時間是否執(zhí)行相應(yīng)的動作,否則發(fā)出報警。
??? (3) 壓降速率計算
??? 根據(jù)設(shè)計要求,安全管理系統(tǒng)需要對部分壓力的下降速率進(jìn)行計算。只有當(dāng)壓降速率大于某一設(shè)定值并持續(xù)特定的時間后才輸出有效指令,在FSC系統(tǒng)中我們編制如圖1所示的邏輯圖。
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??? 在圖1中,左邊為邏輯輸入,中間為邏輯部分,右邊邏輯輸出。左側(cè)TIMER-W01為對壓力輸入值A的采樣間隔設(shè)定值,DRT-SP為壓降速率設(shè)定值,TIMER-W02為壓降的持續(xù)時間,除了壓力A外,其余均為通訊點(diǎn),可由操作員從操作員站上修改[4];右側(cè)的B為壓降速率值,傳給操作站,C為壓降速率滿足條件后的輸出(0為有效,FSC系統(tǒng)中使用的是負(fù)邏輯);中間的FB2004為使用系統(tǒng)提供的脈沖發(fā)生器組成的分頻邏輯,利用其輸出的上升沿和下降沿分別控制2個寄存器的數(shù)據(jù)存儲,使用減法指令計算一個周期的壓力降后存入寄存器并和設(shè)定值(DRT-SP)比較,只有在設(shè)定的持續(xù)時間(TIMER-W02)內(nèi),所有壓降值均大于設(shè)定值,系統(tǒng)才輸出0信號到C。
??? 2. 單井關(guān)井邏輯
??? 高壓氣井的關(guān)井條件有3個:①當(dāng)氣井的外輸壓力PT1lO(X)05的壓降速率滿足并且油嘴后壓力PT10(X)03低于11.8MPa時;②油嘴后壓力PT10(X)03高于13.5MPa時;③主控室遠(yuǎn)程關(guān)井(單井信號KL2-WL01及氣田級、廠級信號KL2-C信號)。同時,邏輯圖中提供了對壓降速率的屏蔽功能,當(dāng)操作員對WL01-BP進(jìn)行設(shè)定后,可以進(jìn)行屏蔽操作。圖2為KL2-1井的關(guān)井邏輯圖。
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四、使用情況及存在問題
??? FSC自診斷功能的自檢深度可達(dá)99%,若系統(tǒng)發(fā)生內(nèi)部故障會被及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行相應(yīng)的處理,可以保證在FSC發(fā)生故障時工藝裝置的絕對安全[5]。本系統(tǒng)自2004年11月投產(chǎn)以來,已順利通過了系統(tǒng)聯(lián)校、單機(jī)試運(yùn)、裝置正常運(yùn)行等全階段,系統(tǒng)總體運(yùn)行平穩(wěn),特別是經(jīng)歷了幾次工藝、設(shè)備事故考驗(yàn),系統(tǒng)均能按預(yù)定的程序?qū)崿F(xiàn)安全停車或緊急停車,從而保證氣田的安全生產(chǎn);同時事件順序記錄(SOE)功能提供了詳細(xì)的事件記錄,對迅速查明事故原因提供了支持。
??? 根據(jù)設(shè)計,所有FSC系統(tǒng)的SOE、自診斷數(shù)據(jù)都由PKS服務(wù)器讀取。但在調(diào)試過程中,出現(xiàn)了SOE數(shù)據(jù)及自診斷信息在跨網(wǎng)段情況下不能被PKS系統(tǒng)讀取的故障。為了防止網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴對系統(tǒng)通訊造成影響,整個SCADA系統(tǒng)被劃分為多個子網(wǎng),通過路由器進(jìn)行訪問。在實(shí)施過程中,處理廠FSC系統(tǒng)和PKS服務(wù)器在同一網(wǎng)段中時通訊正常,監(jiān)控數(shù)據(jù)、SOE數(shù)據(jù)、自診斷信息均正常;而當(dāng)井口FSC和主控室PKS服務(wù)器不在同一網(wǎng)段時,監(jiān)控數(shù)據(jù)正常,但SOE數(shù)據(jù)、自診斷信息不正常,查看PKS服務(wù)器的通訊掃描數(shù)據(jù)包時發(fā)現(xiàn)存在數(shù)據(jù)丟失的情況。經(jīng)過排除交換機(jī)、路由器配置等問題,確認(rèn)FSC的以太網(wǎng)通訊卡(10018/E/1)存在設(shè)計缺陷,造成跨網(wǎng)段后通訊不正常,對于井口FSC的SOE事件,Honeywell公司提供了專用的SOE讀取軟件進(jìn)行就地存取,解決了系統(tǒng)故障原因查找、事故原因分析困難的問顥.
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