GE-PAC8000系統(tǒng)簡介說明

word文檔可自由復(fù)制編輯GEPAC8000系列說明GE公司的PAC8000系列產(chǎn)品，是專門針對(duì)Oil&Gas量身訂制的，適合在井口以及場站應(yīng)用的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)特點(diǎn)如下：可以直接安裝于防爆區(qū)域2區(qū)。此系統(tǒng)可放在無空調(diào)的環(huán)境中，-40oC~+70oC攝氏度的環(huán)境工作溫度。抗腐蝕等級(jí)：ISASP71.04G3等級(jí)。濕度范圍：5%~95%相對(duì)濕度抗沖擊：EN60068-2-27，30g抗振動(dòng)：EN60068-2-6，5g以上硬件指標(biāo)，非常適合應(yīng)用在井口RTU,集氣站/增壓站/脫水站等站控系統(tǒng)SCS/SIS，以及各輸送管線站控系統(tǒng)。硬件構(gòu)架底板采用先進(jìn)的RailBus總線技術(shù)的控制器底板和I/O模塊底板，每個(gè)控制器底板可安裝一對(duì)冗余的控制器，一個(gè)電源監(jiān)測模塊，同時(shí)備有兩個(gè)9針的RS485接口，支持MODBUSRTU協(xié)議。每個(gè)I/O底板具備8模塊和4模塊底板兩種選擇，根據(jù)現(xiàn)場信號(hào)的不同具備2區(qū)和1區(qū)應(yīng)用底板，模塊與模塊間相互隔離，支持熱插拔。主控制器控制器采用266MHz32位微處理器，（IBMPowerPC266MHz相當(dāng)于Pentium512MHz）25M內(nèi)存。雙以太網(wǎng)和串行通訊接口，支持API、現(xiàn)場總線、ModBus、HART、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊以及OPC，可以實(shí)現(xiàn)冗余配置，可直接安裝在危險(xiǎn)2區(qū)。一個(gè)控制器最多可安裝64個(gè)I/O模塊，支持熱插拔。I/O模塊I/O模塊可以根據(jù)現(xiàn)場需要選擇危險(xiǎn)1區(qū)應(yīng)用模塊和2區(qū)應(yīng)用模塊。1區(qū)應(yīng)用模塊內(nèi)置本質(zhì)安全型安全柵，無需額外安裝安全柵，通道隔離、監(jiān)測以及LED指示，支持多種信號(hào)類型，支持在線熱插拔。模擬量輸入A/D轉(zhuǎn)換分辨率達(dá)到16位，模擬量輸出A/D轉(zhuǎn)換分辨率達(dá)到12位，能夠?qū)ΜF(xiàn)場回路進(jìn)行檢測，內(nèi)置輸入變量線性化、工程單位轉(zhuǎn)換、開平方濾波、報(bào)警及冷端溫度補(bǔ)償運(yùn)算功能。AI/AO支持HART。接線端子排可拆卸，體積小，可選帶回路開關(guān)和保險(xiǎn)絲，可選無電弧和無火花型接線端子排，特有的鍵鎖設(shè)計(jì)保證安裝的正確性?？芍苯佑糜谶B接現(xiàn)場信號(hào)與IO模塊，節(jié)省了機(jī)柜端子排投資和安裝空間。電源N+1冗余配置的、采用浮空設(shè)計(jì)的電源模塊，正常情況下兩塊電源各承擔(dān)50%的供電負(fù)荷，其中一塊電源出現(xiàn)故障時(shí)，另一塊電源承擔(dān)100%的負(fù)荷。軟件說明組態(tài)工具軟件包PAC8000Workbench，是一個(gè)完整的項(xiàng)目開發(fā)環(huán)境，可組態(tài)包括儀表索引、控制策略（過程和離散）、過程可視化（操作面板）、歷史（報(bào)警及趨勢紀(jì)錄）和工程管理等多項(xiàng)功能的項(xiàng)目工程。離線仿真功能強(qiáng)大的離線仿真功能，可以在控制程序下裝到控制器之前，在離線狀態(tài)下完成控制策略的功能測試，從而避免對(duì)現(xiàn)場的影響，加快控制策略的投用，縮短開車時(shí)間。在線調(diào)整PAC8000允許在測試、開車和維護(hù)階段進(jìn)行在線組態(tài)的調(diào)整，從而有效地提高系統(tǒng)開車進(jìn)度，減少操作停工時(shí)間。控制項(xiàng)目工程中的組態(tài)修改也相當(dāng)簡單，僅需一次性地調(diào)整，數(shù)據(jù)庫及其相連的HMI包括PID控制面板及現(xiàn)場設(shè)備圖形符號(hào)將被自動(dòng)更新。全面的文檔自生成功能自動(dòng)生成包括I/O組態(tài)報(bào)告、材料表、儀表索引、系統(tǒng)啟動(dòng)、維護(hù)信息及接線圖內(nèi)容的系統(tǒng)文檔。系統(tǒng)制圖自動(dòng)保持最新的組態(tài)，為您節(jié)省了大量時(shí)間。SOE功能PAC8000可提供強(qiáng)大的SOE功能，除了具有一般的數(shù)字量SOE功能外，還有高分辨率的模擬量記錄功能（毫秒級(jí)分辨率），當(dāng)發(fā)生關(guān)鍵事件（如停機(jī)）時(shí)，能夠記錄各相關(guān)變量變化狀態(tài)，包括了開關(guān)量和模擬量，使得判定故障原因和處理故障非常方便。PAC8000同時(shí)提供32通道SOE卡件，除具備開關(guān)量輸入卡件的所有功能外，還提供高速的SOE功能，開關(guān)量分辨率1/8ms，精度可達(dá)1/4ms。PAC8000系統(tǒng)采用NTP（NetworkTimeProtocol）協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步功能，精度可達(dá)±3ms。集成在PAC8000系統(tǒng)組態(tài)軟件之中的、功能完善的SOE軟件可實(shí)現(xiàn)SOE的管理、保存、查詢、打印和處理，所有控制器產(chǎn)生的事件自動(dòng)保存在SOE站中，并可根據(jù)需要配置SOE保存時(shí)間、事件數(shù)或者不清除事件直至存儲(chǔ)空間不足。HMI軟件GEproficyIFix是全球裝機(jī)量最大的SCADA軟件。擁有最為豐富的驅(qū)動(dòng)（2200多種）和目前世界主流的控制系統(tǒng)廠家都有直接的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)也只目前流行的OPC通訊的創(chuàng)始人之一。GE的Proficy軟件家族的系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，是全球信息化以及MES成功案例最多的廠家。其軟件結(jié)構(gòu)上完全模塊化，完全開放，適合大型企業(yè)的集團(tuán)化應(yīng)用。軟件的層次化以及開放型，對(duì)于復(fù)雜的數(shù)字化油田建設(shè)至關(guān)重要。通訊說明2個(gè)以太網(wǎng)口、4個(gè)串行通訊口集成在CPU卡及其底板上，全面支持ModbusTCP以太網(wǎng)通訊協(xié)議、ModbusRTU工業(yè)串行通訊協(xié)議、RS232/422/485串行通訊協(xié)議、HART協(xié)議，以及FF、Profibus現(xiàn)場總線協(xié)議。操作站與控制站能夠冗余通訊，保證了操作系統(tǒng)的安全可靠性，全面采用OPC技術(shù)，為廠級(jí)信息管理系統(tǒng)提供了方便的數(shù)據(jù)接口。MODBUSTCP：連接操作站、工程師站，雙絞線最大通訊距離100m，光纖15km。MODBUSRTU：連接其它控制設(shè)備如PLC等，RS485/422通訊距離300m。HART協(xié)議、FF、ProfiBus現(xiàn)場總線：連接現(xiàn)場儀表以及總線設(shè)備。OPC：連接先進(jìn)控制與優(yōu)化系統(tǒng)、廠級(jí)信息管理系統(tǒng)，雙絞線最大通訊距離100m，光纖15km。4.流量計(jì)量單元天然氣流量計(jì)量采用PAC8000中的PC8模塊實(shí)現(xiàn)，PC8可提供提供冗余的以太網(wǎng)絡(luò)接口。天然氣流量根據(jù)GB/T21446-2008和GB/T17747.2-1999標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)孔板流量計(jì)采用天然氣組分參數(shù)計(jì)算實(shí)時(shí)壓縮因子的方法計(jì)量天然氣流量，每個(gè)計(jì)量模塊可同時(shí)支持8個(gè)流量計(jì)量回路，計(jì)量精度在萬分之五之內(nèi)。4.1基本功能描述可提供當(dāng)前秒流量、當(dāng)前小時(shí)流量、當(dāng)前天流量、上一小時(shí)流量、當(dāng)前天累計(jì)流量、前一天累計(jì)流量、當(dāng)前月累計(jì)流量、上一月累計(jì)流量等不同的累積量參數(shù)，還可以提供溫度、壓力、孔板等現(xiàn)場儀表維護(hù)超弛以及孔板清洗等功能。主要包括：計(jì)量數(shù)據(jù)（瞬時(shí)、歷史）顯示、保存、查閱、打??；計(jì)量人員操作權(quán)限設(shè)置；參數(shù)設(shè)置、保存、查閱、打??；計(jì)量事件記錄、保存、查閱、打??；數(shù)據(jù)報(bào)表生成、保存、查閱、打?。粚?shí)時(shí)/歷史趨勢圖生成、保存、查閱、打??；節(jié)流裝置清洗、檢查設(shè)置和流量補(bǔ)償；儀表檢定、零位檢查設(shè)置和流量補(bǔ)償；計(jì)量核算；時(shí)鐘校準(zhǔn)；4.2通訊功能PC8模塊提供1對(duì)冗余的100M網(wǎng)絡(luò)接口和2個(gè)串行接口，可提供ModbusTCP和OPC數(shù)據(jù)接口。4.3系統(tǒng)可靠性為保證控制系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)的相互集成、獨(dú)立和系統(tǒng)可靠性，控制系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)通訊狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)。正常運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)和計(jì)量模塊各自承擔(dān)過程控制和流量計(jì)量功能。當(dāng)計(jì)量模塊出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)將執(zhí)行流量計(jì)量功能。計(jì)量模塊恢復(fù)后將自動(dòng)切換至計(jì)量模塊執(zhí)行流量計(jì)量功能。

附圖是PC8流量計(jì)量檢測報(bào)告

附1卡件平均無故障時(shí)間ModuleMTBFFigure(years)@ambient:NumberofComponents20°C30°C60°C80°C8002-CC-8544641832123128003-CC-1244641832123128020-CE-RH1106398986644448338021-CE-LH1106398986644448338105-TI-TC100.983.336.314.14968106-TI-RT65.258.337.522.72748109-DI-DC81.569.940.523.13048110-DI-DC8270.641.223.63168111-DI-AC74.463.136.221.13348112-DI-AC75.464.136.921.63508113-DI-AC74.563.236.2213348114-DI-AC75.464.136.921.63508115-DO-DC57.249.530.118.13118116-DO-AC87.976.145.426.62778117-DO-DC57.649.836.120.33108118-DO-AC77.964.932.916.62748121-DI-DC14111965.440.34808122-DI-DC14812567414568201-HI-IS56.346.120.29.78458202-HO-IS40.83314.16.711288204-AO-IS45.837.917.58.87888205-TI-IS66.856.127.814.99298206-TI-IS66.956.227.814.99298215-DO-IS60.150.125.814.66278220-DI-IS65.151.719.68.67978505-BI-MB76.161.525.710.24418601-FT-NI312824941265708348604-FT-FU809730496326448621-FT-IS269621511086679348622-FT-IS23011845943594448623-FT-IS19311543788499668625-FT-IS801789736670228626-FT-IS3924327518291114508707-CA-0815521312762472828710-CA-04197016851007634478711-CA-NS15361343852608608715-CA-BI4477406928802032128720-CA-04208718571253934378723-CA-RB537346962958209758724-CA-PS997687085470387238727-CA-0812511125784598728910-PS-DC121.1111.575.341.4488920-PS-DC114.585.630.211.31868922-RB-IS90.478.244.627.36108521-PC-MT28.725.415.210.1586RAILBUS108.996.16342.51605．SCS/SIS合二為一針對(duì)集氣站控系統(tǒng)可能涉及的安全連鎖點(diǎn)以及FGS的接入點(diǎn)，GE可以PAC8000的基礎(chǔ)上提供合二為一的解決方案，安全等級(jí)達(dá)到SIL2,AK4。在滿足系統(tǒng)安全等級(jí)的前提下，最大限度地節(jié)省投資成本。

6.PAC8000開放式控制系統(tǒng)典型案例簡介廣安輕烴回收裝置控制系統(tǒng)西南油氣田廣安輕烴回收裝置生產(chǎn)規(guī)模為100X104m3/D，主要工藝裝置包括分子篩脫水裝置、輕烴回收裝置、產(chǎn)品氣增壓裝置、液化氣、輕油罐區(qū)以及裝車設(shè)施等。為保證全廠安全、可靠、平穩(wěn)、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，用戶要求對(duì)全廠的控制系統(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)DCS，緊急停車聯(lián)鎖和可燃?xì)怏w/火災(zāi)檢測報(bào)警各采用一套獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)SIS，對(duì)于遠(yuǎn)離裝置區(qū)的生活區(qū)污水處理裝置的控制采用遠(yuǎn)程終端裝置RTU，同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足GB/T21446-2008標(biāo)準(zhǔn)的天然氣流量計(jì)量功能。PAC8000系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)可以達(dá)到防爆2區(qū)直接安裝，工作溫度在-40~70攝氏度之間，G3防腐認(rèn)證。同時(shí)，PAC8000系統(tǒng)可以在同一硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)DCS、ESD、F&G、RTU以及天然氣流量計(jì)量功能，用戶只需要使用一個(gè)軟件平臺(tái)就可以對(duì)所有的控制功能單元進(jìn)行組態(tài)、編程和維護(hù)，大大簡化了維護(hù)的工作量，同時(shí)減少了備件的種類和數(shù)量。無錫合成化工天然脂肪醇工程控制系統(tǒng)無錫市合成化工有限責(zé)任公司2萬噸/年天然脂肪醇工程控制系統(tǒng)，是目前國內(nèi)脂肪醇生產(chǎn)裝置最先進(jìn)的控制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以對(duì)整個(gè)天然脂肪醇的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、自動(dòng)控制、故障報(bào)警、報(bào)表打印等，操作人員只需輸入必要的參數(shù)，而且DCS系統(tǒng)可以不斷優(yōu)化用戶設(shè)定參數(shù)，以期達(dá)到優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)。PAC8000控制系統(tǒng)控制站分散安裝在裝置現(xiàn)場，省去多芯電纜、編組柜和安全柵，大大減少了控制室內(nèi)的硬件設(shè)備和節(jié)約控制室的空間。在減少硬件的同時(shí)，系統(tǒng)的簡單化帶來了系統(tǒng)集成和開車成本的降低。相對(duì)于常規(guī)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)總投資成本約降低20%，系統(tǒng)維護(hù)成本降低約10%。用戶對(duì)PAC8000控制系統(tǒng)的評(píng)價(jià)是：“PAC8000確保了在惡劣過程環(huán)境里的可靠操作，同時(shí)也是一種節(jié)約成本的方案，不僅節(jié)約了初始的硬件和工程成本，而且降低了運(yùn)行中的維護(hù)成本”。吉化乙烯廠罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)吉林化學(xué)股份有限公司乙烯廠油品罐區(qū)承擔(dān)了乙烯廠、化肥廠以及煉油廠原料油、汽油、石腦油、液態(tài)烴、丁烯、富乙烯等產(chǎn)品的儲(chǔ)存和輸送任務(wù)，整個(gè)罐區(qū)分為5大部分：原料油罐區(qū)、汽油罐區(qū)、液態(tài)烴罐區(qū)、839罐區(qū)以及802罐區(qū)，罐區(qū)分布分散，現(xiàn)場與控制室之間最遠(yuǎn)距離可達(dá)5000米，現(xiàn)場條件較為惡劣，一部分現(xiàn)場儀表位于危險(xiǎn)區(qū)域的2區(qū)，一部分現(xiàn)場儀表位于危險(xiǎn)區(qū)域的1區(qū)。用戶選擇控制系統(tǒng)時(shí)，除考慮到罐區(qū)監(jiān)控的基本要求外，同時(shí)由于控制設(shè)備可安裝空間小，要求控制設(shè)備安放在現(xiàn)場控制室，數(shù)據(jù)統(tǒng)一在油品車間操作室進(jìn)行記錄和操作。用戶同時(shí)要求控制系統(tǒng)具備良好的開放性和可擴(kuò)展性能，能夠適應(yīng)現(xiàn)場多種類型現(xiàn)場儀表的需要。GE公司充分考慮了用戶要求和目標(biāo)，同時(shí)，也對(duì)將來的擴(kuò)容和改造做了充分的考慮，為其選擇性價(jià)比極高的PAC8000控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)將控制站分散安裝在各個(gè)現(xiàn)場操作室內(nèi)，可以省去大量長距離的多芯電纜、端子柜和安全柵，從而大大減少控制室內(nèi)的硬件設(shè)備、節(jié)約控制室的空間。在減少硬件的同時(shí)，系統(tǒng)的簡單化帶來了系統(tǒng)集成、開車和維護(hù)成本的降低。

7．采用PAC8000開放式控制系統(tǒng)所帶來的收益（1）減少投資，節(jié)約工程費(fèi)用——PAC8000一體化控制吸取了基于WindowsNT的面向?qū)ο蠹夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)，圖形化的用戶界面和簡單易學(xué)的軟件使得過程控制系統(tǒng)開發(fā)周期至少縮短30-40%。PAC8000不僅可以減低費(fèi)用和勞動(dòng)力，更為主要的是避免了項(xiàng)目工程中由于人為因素造成的錯(cuò)誤和失誤。這些錯(cuò)誤和失誤在以往的控制項(xiàng)目工程中是常見的。使用PAC8000，您不再需要手工生成設(shè)計(jì)文檔以及接線圖和操作畫面文檔資料,減少了先進(jìn)控制方案編程的重復(fù)性，減少了重復(fù)性的輸入工作，從而大幅度縮短系統(tǒng)組態(tài)時(shí)間。（2）減少電纜、橋架投資——現(xiàn)場儀表的電纜可以就近連接在本地輸入/輸出端子上而不必鋪設(shè)到控制室內(nèi)，昂貴的信號(hào)電纜被以太網(wǎng)電纜所替代。由于系統(tǒng)的安放地點(diǎn)更加接近現(xiàn)場儀表的安放現(xiàn)場，從而節(jié)省了從現(xiàn)場儀表到控制室內(nèi)的信號(hào)電纜，取而代之的是高速控制通訊網(wǎng)絡(luò)，由此而節(jié)省的工程和材料上費(fèi)用是十分可觀的。（3）減少接線端子投資，簡化回路檢測，縮短開車時(shí)間——現(xiàn)場接線直接連接到本地PAC8000輸入/輸出接線端子上,不需要額外的接線端子排。（4）靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)——豐富的控制器模塊、模擬量模塊、數(shù)字量模塊、電源模塊提供最大的靈活性和使用空間。（5）高度的系統(tǒng)可靠性——PAC8000控制器、電源及網(wǎng)路冗余的應(yīng)用保證了最大的系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間。即使是在危險(xiǎn)場合，模塊“熱插拔”也不會(huì)影響系統(tǒng)操作和組態(tài)。（6）維護(hù)方便——PAC8000系統(tǒng)RTU/PCS/SIS(ESD&FGS)基本平臺(tái)構(gòu)架相同。只是針對(duì)SIS系統(tǒng)，所需模塊作了TUV認(rèn)證，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全等級(jí)達(dá)到SIL2。針對(duì)RTU系統(tǒng)，提供支持DNP3.0（實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能）的RTU控制器。RTU/PCS/SIS系統(tǒng)完全縫集成。維護(hù)人員只需要學(xué)習(xí)一種系統(tǒng)編程方式，就能基本掌握,針對(duì)油氣田的各種不同的應(yīng)用領(lǐng)域。8．項(xiàng)目實(shí)施建議：請確認(rèn)項(xiàng)目現(xiàn)場是否屬于雷擊區(qū)。因?yàn)榈乩碓?，在西南油氣田各場站自控系統(tǒng)經(jīng)常受到雷電威脅。曾經(jīng)多次出現(xiàn)過，由于雷擊，造成設(shè)備損壞導(dǎo)致停常產(chǎn)事故。目前都作了電源防雷，信號(hào)防雷以及通訊防雷的安全工程。請確認(rèn)下層變送器是否帶Hart協(xié)議。如果下層儀表帶Hart協(xié)議，建議站控系統(tǒng)采用支持Hrat協(xié)議的IO模塊，為日后數(shù)字化油田建設(shè)，上智能儀表設(shè)備管理軟件預(yù)備接口，節(jié)省將來可能的設(shè)備改造投資。

附件：PAC8000系統(tǒng)部分業(yè)績表序號(hào)用戶名稱省份城市裝置應(yīng)用年份1吉林石化吉林吉林罐區(qū)DCS20022無錫東泰精細(xì)化工江蘇無錫全廠DCS20033宜興明陽化工江蘇宜興全廠DCS20034樂山永祥樹脂四川樂山VCMDCS20045山西安泰集團(tuán)山西介休焦化DCS20046齊魯石化山東淄博鍋爐DCS20047西南管線廣西南寧罐區(qū)DCS20058海南煉化海南洋浦碼頭、堿渣DCS20069營口佳孚石化遼寧營口全廠DCS200610燕山石化北京北京鍋爐DCS200611億利化學(xué)內(nèi)蒙古鄂爾多斯乙炔電石筒倉DCS2007VCMDCSPVCESD蒸發(fā)固堿DCS離心干燥DCS污水處理DCS空壓制氮DCS12冀東油田河北唐山油品預(yù)處理F&G200713哈大管線黑龍江哈爾濱泵站、罐區(qū)DCS200714山西港華集團(tuán)山西太原煤氣化F&G200815太倉儲(chǔ)備油庫江蘇太倉罐區(qū)、碼頭DCS200816合肥應(yīng)急調(diào)