HOLLIAS-MACS系统在液化气南郊灌瓶厂的应用

陈亚爱张帆

中图分类号：X924.3 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

摘要：液化气南郊灌瓶厂将原有的PLC监控系统改造为DCS监控系统，该监控系统采用和利时公司的HOLLIAS-MACS系统对储罐的温度、压力、液位、流量以及罐区内浓度等相关参数进行监控和管理，提高了罐区监控系统的自动化程度，在联锁报警控制的条件下，确保了罐区生产的安全运行。

关键词：DCS；MACS；监控系统

1引 言

目前，计算机控制已经渗透到了工业生产的各个方面。集散控制系统（DCS，Distributed Control System），又称分布式控制系统。该装置是利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。南郊灌瓶厂是一家集液化石油气存储、灌装、运输、销售等多功能于一体的综合性企业，其原有的基于PLC技术的传统测控系统，无人机交互界面，只能通过指示灯和液晶屏幕，进行状态的显示和简单的运行参数显示，其操控繁琐、不清晰，已无法满足企业的高安全、高效率、高精度的要求。为进一步提高生产、安全的管理水平，对原有系统进行DCS改造，使用简洁直观，可靠性更强的HOLLIAS-MACS系统。

HOLLIAS-MACS系统是和利时公司HOLLIAS系列产品中基于现场控制层的全能综合型集成化信息系统，广泛用于工业企业的流程控制。该系统既可使用安全可靠的FM/SM系列硬件模块用于现场数据的采集，又可方便的与远程I/O、Profibus、CAN等多种设备或模块连接；实时高效可靠的冗余控制器，能快速准确的完成诸如I/O信号处理、逻辑控制、顺序控制、网络通讯处理等功能；人机交互界面动态丰富、操控直观、易于掌握；一体化的组态编程与调试，使HOLLIAS-MACS系统有着高度的灵活性与极好的扩展性。

2MACS系统配置

2.1网络结构

本项目的HOLLIAS-MACS系统网络由上到下分为监控网络、系统网络和控制网络三个层次，中央节点为服务器。监控网络实现工程师站、操作员站与系统服务器的互连，系统网络实现现场控制站与系统服务器的互连，控制网络实现现场控制站与过程I/O单元的通讯。网络结构如图1所示。

图1 网络结构图（没有独立工程师站）

2.2硬件配置

HOLLIAS-MACS系统监控网络由100M高速冗余以太网络构成（网络协议为TCP/IP），该以太网用于系统服务器与工程师站、操作员站的连接以及数据的下装。本项目主要配置了两台操作员站，其中一台兼做工程师站使用；配置了两台核心交换机，用以完成实时的数据交换；配置了一台现场控制站，现场控制站机柜装有一对双模冗余主控制器、三对均流冗余电源盒I/O模块等，其中主控器配置双冗余10Mbps工业以太网接口，以实现系统冗余，并内置PROFIBUS-DP主站接口，与各个I/O模块连接。现场控制站控制点的分配，按工艺单元原则划分。

2.3组态软件

HOLLIAS-MACS系统组态软件是安装在工程师站上的，它包括：数据库组态、设备组态、控制器算法组态、服务器算法组态、报表组态、图形组态、工程师在线下装等部分。用于完成用户对测点、控制方案、人机界面等的组态。组态软件就是用应用软件中提供的工具、方法来完成工程中某一具体任务的软件。

3监控系统设计

阎村、凤凰亭储备厂的液化气通过管道输送给南郊灌瓶厂罐区球罐，在经过液泵的加压后输送到厂区灌装车间。在此过程中，需要对球罐内的温度、压力、液位、流量、罐区浓度、液泵启停状态、阀门开关状态等参数进行实时监控，以确保罐区运行的安全。罐区监控总界面布置如图2所示。

图2 罐区监控总界面布置图

3.1监控方案

现场的数据采集器对储罐温度、压力、液位、流量、罐区浓度参数值进行实时采集，设置报警上下限，对超过临界值的参数进行声光联合报警，以便工作人员迅速判断，并采取相应的措施。部分报警程序录入如图3所示。

图3 部分报警程序设定

3.2联锁方案

为确保灌装车间的安全，安装浓度报警设备，并与风机进行联锁。灌装车间浓度超过最高临界值时，在声光报警的同时启动风机，以降低现场液化气浓度。风机与浓度报警联锁部分程序如图4所示。

图4 机灌1区风机与浓度报警联锁程序图

3.3远程操控

远程操控是指通过系统网络由操作员站直接控制现场阀门开关与液泵的启停。由于罐区面积较大，新采用的远程操控技术，很好的解决了原有的人工现场控制耗费时间、操控不及时、工作量大等问题。阀门开关状态与液泵启停状态的远程操控部分程序如图5所示。

图5 阀门开关状态、液泵启停状态程序

4结束语

液化气南郊灌瓶厂罐区DCS监控系统的改造，运用新设备、新工艺和新方法，提高了罐区监控系统的自动化程度，让整个操作系统更加适应生产，且显示形式、操作形式简单可靠，便于日后的维护。在联锁报警控制的条件下，确保了罐区生产的安全运行，降低了工作人员劳动强度，进一步加强了罐区的安全。

参考文献：

[1]刘育珩. HOLLIAS-MACS系统培训教程[Z].北京和利时系统工程有限公司

[2]凌志浩.DCS与现场总线控制系统[M].上海:华东理工大学出版社.2008

[3]曹辉.组态软件技术及应用[M].北京:电子工业出版社.2009

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。