周少成 劉宇翔 王璐 譚海川（中國(guó)石油西氣東輸管道公司，上海 200122）

1 控制系統(tǒng)組成

1.1 儀表系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)包括壓力表、溫度計(jì)、壓力變送器、溫度變送器、振動(dòng)傳感器、振動(dòng)開關(guān)、液位開關(guān)、無油流開關(guān)。主要參數(shù)如下：

閥門狀態(tài)：正在關(guān)、正在開、關(guān)到位、開到位、故障信號(hào)。補(bǔ)油箱、進(jìn)排氣燃料氣洗滌罐：液位。后空冷器：振動(dòng)。壓縮機(jī)參數(shù)：氣缸進(jìn)氣、排氣溫度，曲軸箱液位，油路系統(tǒng)油壓、油溫，工藝管線的進(jìn)氣與排氣溫度，工藝管線的進(jìn)氣壓力，一級(jí)排氣壓力、二級(jí)排氣壓力，振動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：氣缸溫度，振動(dòng)，ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)參數(shù)，曲軸箱液位。

1.2 ABPLC系統(tǒng)

1.2.1 PLC硬件組成

1.2.1.1 CPU：對(duì)PLC進(jìn)行循環(huán)掃描，并進(jìn)行內(nèi)務(wù)處理、數(shù)據(jù)輸入、執(zhí)行程序、數(shù)據(jù)輸出、編程器服務(wù)、通信處理和診斷。

1.2.1.2 I/O模塊：數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、擴(kuò)展型主/從通訊模塊（采集ECU參數(shù)）。

1.2.1.3 FLEXI/O模塊：1794-IT8/ATC熱電偶模塊，用于采集熱電偶型號(hào)的溫度信號(hào)（發(fā)動(dòng)機(jī)溫度）；1794-IT8/ARTD熱電阻模塊，用于采集熱電阻型號(hào)的溫度信號(hào)（壓縮機(jī)溫度）。

1.2.1.3.1 底座：用于安裝各種模塊、背板通信和各模塊的接線連接。

第五，自然計(jì)算是非終止的。也就是說，自然計(jì)算系統(tǒng)與其環(huán)境持續(xù)相互作用，并且只有當(dāng)系統(tǒng)(例如，生物體、群體)停止存在時(shí)，該相互作用才終止。

1.2.1.3.2 以太網(wǎng)模塊：用于PLC與外部網(wǎng)絡(luò)通信。

1.2.1.3.3 控制網(wǎng)模塊：PLC內(nèi)部控制網(wǎng)通信。

1.2.1.3.4 電源模塊：為PLC各運(yùn)行模塊提供內(nèi)部工作電源。

1.2.2 ABPLC軟件組成

ABPLC常用軟件包括Logix5000用于程序編寫，Control Flash固件版本升級(jí)，RSNetWorxforDeviceNet用于PLC控制網(wǎng)組態(tài)。CPU內(nèi)部程序包括系統(tǒng)程序和用戶程序。

1.2.2.1 系統(tǒng)程序

包括管理程序、指令譯碼程序、標(biāo)準(zhǔn)程序塊，集成在PLC系統(tǒng)中。

1.2.2.2 用戶程序

用戶根據(jù)自己的控制需要在PLC內(nèi)編寫的應(yīng)用程序，梯形圖是目前最常用的編程語言。用戶編寫的機(jī)組控制程序如下：

①主程序：調(diào)用各個(gè)子程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)組邏輯正確有序執(zhí)行。

②子程序：控制系統(tǒng)模塊狀態(tài)診斷程序、壓縮機(jī)組運(yùn)行控制程序、現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)采集程序、給調(diào)度中心傳送數(shù)據(jù)程序、壓縮機(jī)組緊急停機(jī)程序、發(fā)動(dòng)機(jī)啟停程序。

③功能塊：閥門開關(guān)控制程序、預(yù)潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)程序、排風(fēng)機(jī)啟動(dòng)程序、后空冷風(fēng)機(jī)啟停程序、轉(zhuǎn)速和閥位PID調(diào)節(jié)程序。

2 上位機(jī)

上位機(jī)安裝于綜合值班室，用于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)等工藝參數(shù)。上位機(jī)組態(tài)常規(guī)步驟如下：

2.1 與下位機(jī)建立通信

AB自帶的組態(tài)軟件與ABPLC通信簡(jiǎn)單，通信驅(qū)動(dòng)已經(jīng)集成中FactoryTalkView軟件后中，只需設(shè)置監(jiān)控電腦的IP地址與PLC系統(tǒng)在同一個(gè)網(wǎng)段即可。

2.2 建立數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建工程后，添加RSLinxEnterprise數(shù)據(jù)服務(wù)器。使用CommunicationSetup編輯器來添加驅(qū)動(dòng)程序，添加設(shè)備，設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序和設(shè)備的屬性，以及設(shè)置設(shè)備快捷方式。設(shè)置成功后上位機(jī)就可以直接從PLC系統(tǒng)中讀取所有標(biāo)簽。

2.3 畫面組態(tài)

2.3.1 繪制控制流程圖按照現(xiàn)場(chǎng)工藝流程繪制控制畫面，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)流程的顯示與設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)控，畫面要簡(jiǎn)潔明了。

2.3.2 工藝參數(shù)顯示 將現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)按照其物理位置顯示在工藝流程圖中，或另外填頁集中顯示。

2.3.3 歷史/實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖 一般組態(tài)軟件都自帶有歷史/實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖功能控件，直接調(diào)用，然后配置顯示參數(shù)的屬性。

2.3.4 報(bào)警事件功能 在工程中添加事件報(bào)警標(biāo)簽，做好配置。

2.4 報(bào)表打印功能設(shè)置

利用軟件的VBE功能，通過ODBC（開放數(shù)據(jù)庫互連）接口，編寫腳本在EXCEL中顯示并打印歷史數(shù)據(jù)。

3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、站控級(jí)和調(diào)度中心級(jí)三級(jí)構(gòu)成，4臺(tái)壓縮機(jī)組采用環(huán)網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)置就地綜合控制柜，柜上設(shè)置觸摸屏，用于監(jiān)控單臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行情況。站控級(jí)裝有一臺(tái)監(jiān)控電腦，用于4臺(tái)機(jī)組的綜合監(jiān)控。調(diào)度中心級(jí)接收站控級(jí)傳送的4臺(tái)機(jī)組參數(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理。

4 結(jié)語

壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，本文只是簡(jiǎn)單介紹了其重要的幾個(gè)組成部分。一套控制系統(tǒng)硬件性能好壞在很大程序上能夠影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性，所有的設(shè)計(jì)都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上。一套控制系統(tǒng)成功投用的難點(diǎn)在于程序的編寫與調(diào)試，在機(jī)組投產(chǎn)前，程序往往要經(jīng)過多次修改，機(jī)組也要進(jìn)行多次運(yùn)行調(diào)試。此外，上位機(jī)組態(tài)要具有較高的友好度，即在設(shè)計(jì)畫面時(shí)要能清楚地反映現(xiàn)場(chǎng)工藝流程的狀態(tài)，要具有美觀性；同時(shí)提供給用戶的操作界面要簡(jiǎn)單明了，具有較強(qiáng)的可操作性。