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常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文檔作者：王冰文檔來源：南京揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月07日
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第5O卷第3期
2014年6月
石油化工自動(dòng)化
AUT0M ATION IN PETR()_CHEM ICAL INDUSTRY
Vol_5O，No．3
Jun，2014
常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)
王冰
(南京揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)工程有限公司，南京210048)
摘要：常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐運(yùn)行在一104℃的低溫工況下，具有沸點(diǎn)低、易燃、易爆等高危特點(diǎn)，因而對(duì)低溫乙烯儲(chǔ)罐有著很高的
安全要求，它的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)劣對(duì)整個(gè)儲(chǔ)運(yùn)裝置的安全尤為重要。將IEC 61508／IEC 615ll引入到低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀
表系統(tǒng)(SIS)設(shè)計(jì)中來，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的HAZOP方法對(duì)儲(chǔ)罐系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，并采用定性和半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法確定風(fēng)險(xiǎn)
的控制方案。
關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng)低溫乙烯儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)
中圖分類號(hào)：X924．3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1007—7324(2014)03—0009—05
Design of Safety Instrumented System for the Atm ospheric Pressure
and Cryogenic Ethylene Storage Tank
W ang Bing
(Nanjing Yangzi Petrochemical Design Engineering Co．Ltd．，Nanjing，210048，China)
Abstract：The atmospheric pressure and cryogenic ethylene storage tank is operated undor- 104 oC ，
with low boiling point，flammable and explosive and other high-risk characteristics．And high security
requirement is particularly important to the safety instrumented system (SIS)．The IEC 61508／IEC
61511 standard is introduced into the design of SIS，and risk analysis is implemented on the basis of
HAZOP of the standard，and the qualitative and semi-quantitative of risk assessment methods are used
to determine the risk eontrol scheme．
Key words：safety instrumented system；cryogenic ethylene storage tank；risk
1 概述
常壓低溫儲(chǔ)運(yùn)是指低溫介質(zhì)在接近沸點(diǎn)溫度
和常壓條件下的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。由于具有儲(chǔ)存壓力
低、易于建造大容積儲(chǔ)罐(單臺(tái)儲(chǔ)罐容量可達(dá)1．6×
10 m。)，適合遠(yuǎn)距離輸送等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛地用于
乙烯、丙烯及LNG等原料的儲(chǔ)存。低溫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
國(guó)外在2O世紀(jì)60 7O年代就開始應(yīng)用，德國(guó)
TGE公司、Linde公司、日本東洋公司均有成熟可
靠的工藝包技術(shù)。
典型的乙烯常壓低溫儲(chǔ)運(yùn)裝置由乙烯儲(chǔ)罐、氣
相乙烯液化回收、乙烯輸出三部分組成，如圖1
所示。
由于儲(chǔ)存的是易燃、易爆介質(zhì)，并且儲(chǔ)存溫度
較低(乙烯儲(chǔ)罐儲(chǔ)存溫度為一104℃)，介質(zhì)在受到
外界溫度和操作環(huán)境作用下極易氣化升壓，對(duì)系統(tǒng)
的安全運(yùn)行造成不利的影響。因此，乙烯低溫儲(chǔ)罐
無疑是其中最關(guān)鍵的設(shè)備，一旦發(fā)生危險(xiǎn)，帶來的
危害將是災(zāi)難性的。
筆者以江蘇某2×10 m。乙烯常壓低溫儲(chǔ)罐
為例，探討常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀表設(shè)計(jì)。
2 安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
根據(jù)IEC 61511的定義，典型的風(fēng)險(xiǎn)降低方法
包含了控制、防護(hù)及減災(zāi)的各種手段，如圖2所示，
從內(nèi)到外分別是工藝層、監(jiān)控層、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防層、風(fēng)險(xiǎn)
后果減輕層、工廠應(yīng)急響應(yīng)層以及社會(huì)應(yīng)急響應(yīng)層
六個(gè)層次。在工藝層，需對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行合理地工
藝設(shè)計(jì)和保冷手段，保證最基本的安全。同時(shí)，還
應(yīng)采用安全可靠的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)系統(tǒng)，充
分發(fā)揮監(jiān)控層及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防層的作用，從而將風(fēng)險(xiǎn)降
至最低，保障裝置安全運(yùn)行。除此之外，其他保護(hù)
層的功能應(yīng)通過一些預(yù)案、制度等措施來保障。
為了加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)督
管理，防止和減少危險(xiǎn)化學(xué)品事故的發(fā)生，保障人
民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局
在2011年8月5日發(fā)布了第40號(hào)令《危險(xiǎn)化學(xué)品
稿件收到日期：2013—12—02，修改稿收到日期：2014—03—14。
作者簡(jiǎn)介：王冰，1995年畢業(yè)于南京化工大學(xué)生產(chǎn)過程自動(dòng)化專
業(yè)，現(xiàn)工作于南京揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)工程有限公司電控室，任電控
室副主任、工程師。
10 石油化工自動(dòng)化 第5O卷
重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》，該規(guī)定對(duì)IEC 61511
定義的保護(hù)層都有相關(guān)規(guī)定，其中涉及監(jiān)控層和風(fēng)
險(xiǎn)預(yù)防層的規(guī)定中，要求根據(jù)重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)程
度，配置相應(yīng)的安全儀表系統(tǒng)(SIS)。
乙烯儲(chǔ)罐
圖1 乙烯常壓低溫儲(chǔ)罐流程示意
SIS是指用儀表實(shí)現(xiàn)安全功能的系統(tǒng)，包括傳
感器、邏輯運(yùn)算器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的設(shè)備和軟
件。對(duì)于安全部分的儀表，IEC 61508給出了全面
的電氣／電子／可編程電子系統(tǒng)功能安全管理的框
架，并用安全完整性等級(jí)(SIL)來說明安全相關(guān)系
統(tǒng)的安全目標(biāo)，它的主要目標(biāo)是預(yù)測(cè)安全相關(guān)系統(tǒng)
運(yùn)行時(shí)的故障概率。
安全系統(tǒng)應(yīng)該具有的SIL是通過對(duì)受控系統(tǒng)
第3期 王冰．常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)
進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析得到的。根據(jù)IEC 61511，SIL通過定
性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)和半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)來確定。
定性的方法是使用工程判斷和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來做出選
擇；定量的方法要求對(duì)安全功能的動(dòng)作頻率和后果
都通過定量的方式給出，同時(shí)允許的風(fēng)險(xiǎn)也是定量
的。這兩種方法各有長(zhǎng)處，應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要
選擇合適的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。常見的風(fēng)險(xiǎn)分析方法
包括危險(xiǎn)與可操作性分析HAZOP(Hazard and
Operation Analysis)、安全檢查表分析(Safety
Checklist Analysis)、“如果一會(huì)如何”分析(What
If Analysis)、事件樹分析ETA (Event Tree
Analysis)等。
筆者利用HAZOP分析，獲得危險(xiǎn)事件以及
其所造成的風(fēng)險(xiǎn)后果，從而進(jìn)一步通過定性和半定
量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法來確定風(fēng)險(xiǎn)的控制方案。
3 風(fēng)險(xiǎn)分析
依據(jù)IEC 61508，在設(shè)計(jì)SIS前，必須首先對(duì)
過程進(jìn)行危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分析，以確定過程及相關(guān)裝置
的危險(xiǎn)事件或可能發(fā)生的潛在危險(xiǎn)事件，危險(xiǎn)事件
可能導(dǎo)致的相應(yīng)后果以及危險(xiǎn)事件可能發(fā)生的
概率。
與其他類型儲(chǔ)罐相比，低溫儲(chǔ)罐除液位、壓力
需檢測(cè)外，還有罐壁、罐底的低溫介質(zhì)多點(diǎn)溫度檢
測(cè)，由于單一組分的乙烯不存在罐內(nèi)不均勻分布的
問題，故溫度的變化不會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐安全產(chǎn)生影響。因
此，儲(chǔ)罐壓力、液位控制將直接影響到儲(chǔ)罐的安全。
如何將壓力、液位控制在一定的范圍內(nèi)，將是大家
應(yīng)當(dāng)直接面對(duì)的課題。
3．1 儲(chǔ)罐壓力變化
理想情況下，儲(chǔ)罐內(nèi)低溫乙烯的儲(chǔ)存溫度接近
其沸點(diǎn)溫度(一104℃)，此時(shí)乙烯氣液相界面處溶
解和揮發(fā)的速率相等，儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力即為乙烯在
此溫度下的飽和蒸氣壓。但無論低溫儲(chǔ)罐有多么良
好的絕熱性能，都存在與外部環(huán)境的熱交換；同時(shí)由
于受到工藝操作的影響，都會(huì)造成儲(chǔ)罐內(nèi)乙烯蒸發(fā)
氣(BOG)量的變化，從而造成儲(chǔ)罐的壓力變化。
1)影響儲(chǔ)罐壓力升高的因素。從環(huán)境吸收的
熱量，包括正常吸熱及火災(zāi)狀況；乙烯進(jìn)罐操作產(chǎn)
生的翻滾效應(yīng)以及容積置換效應(yīng)；大氣壓降低導(dǎo)致
表壓升高。
2)影響儲(chǔ)罐壓力降低的因素。乙烯出罐操作
產(chǎn)生的容積置換；BOG壓縮機(jī)運(yùn)行；大氣壓升高導(dǎo)
致表壓降低。
如果儲(chǔ)罐壓力變化超過了正常的范圍，就會(huì)產(chǎn)
生超壓或負(fù)壓情況。無論超壓或負(fù)壓，都將嚴(yán)重威
脅儲(chǔ)罐的安全，甚至?xí)霈F(xiàn)儲(chǔ)罐破裂從而導(dǎo)致乙烯
外泄的可能。
3．2 儲(chǔ)罐液位的變化
儲(chǔ)罐液位變化相對(duì)單一，即隨著液態(tài)乙烯的進(jìn)
出罐操作，儲(chǔ)罐液位也相應(yīng)地升高或降低。如果液
位過高，將發(fā)生冒罐事故，乙烯將泄漏到環(huán)境中，成
為爆炸危險(xiǎn)源，嚴(yán)重威脅人員財(cái)產(chǎn)安全；同時(shí)過高
的液位也可能出現(xiàn)BOG壓縮機(jī)吸人口帶液的問
題，可能損壞機(jī)械設(shè)備。反之，如果液位過低，將發(fā)
生儲(chǔ)罐抽空的現(xiàn)象，同樣危及儲(chǔ)罐的安全。
4 風(fēng)險(xiǎn)控制
經(jīng)過以上風(fēng)險(xiǎn)分析，確定必須對(duì)過程危險(xiǎn)事件
采取必要的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)降低，即從監(jiān)控層、風(fēng)險(xiǎn)
預(yù)防層以及風(fēng)險(xiǎn)后果減輕層出發(fā)，確定相應(yīng)的安全
功能來達(dá)到必要的風(fēng)險(xiǎn)降低要求，同時(shí)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)降
低要求來確定相應(yīng)安全功能的SIL。
IEC 61508中用于確定SIL的方法有兩種，文
中將采用定性方法和半定量方法分別對(duì)儲(chǔ)罐壓力
和液位進(jìn)行分析，確定風(fēng)險(xiǎn)控制的方案。
4．1 儲(chǔ)罐壓力控制
南京揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)工程有限公司多年來
一直從事低溫儲(chǔ)運(yùn)裝置的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，積累了
豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過不斷地升級(jí)改進(jìn)，對(duì)于
罐壓的控制，有了較為成熟的控制方案，包括常規(guī)
控制和聯(lián)鎖控制。
4．1．1 常規(guī)控制
1)設(shè)儲(chǔ)罐壓力調(diào)節(jié)回路，調(diào)節(jié)進(jìn)罐乙烯流量。
在乙烯進(jìn)料操作工況下，將儲(chǔ)罐壓力控制在
24 kPa。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力高于24 kPa時(shí)，減小進(jìn)罐管線
調(diào)節(jié)閥開度直至全關(guān)，減少進(jìn)罐乙烯流量，從而減
少容置效應(yīng)，降低儲(chǔ)罐壓力。
2)設(shè)儲(chǔ)罐壓力調(diào)節(jié)回路，調(diào)節(jié)乙烯BOG至尾
氣焚燒系統(tǒng)流量，將儲(chǔ)罐壓力控制在27 kPa。當(dāng)
儲(chǔ)罐壓力高于27 kPa時(shí)，增加至尾氣焚燒系統(tǒng)調(diào)
節(jié)閥開度直至全開，將部分氣相乙烯排入尾氣焚燒
系統(tǒng)，達(dá)到降低儲(chǔ)罐壓力的目的。
3)設(shè)操作聯(lián)鎖控制，用于常規(guī)儲(chǔ)運(yùn)時(shí)的壓力
控制。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力高于20 kPa時(shí)，啟動(dòng)BoG壓縮
機(jī)，將罐內(nèi)的部分BOG抽走，經(jīng)過加壓、冷卻、液
化后再返回儲(chǔ)罐內(nèi)，以降低罐內(nèi)壓力；當(dāng)儲(chǔ)罐壓力
低于17 kPa時(shí)，停止BOG壓縮機(jī)，以防止儲(chǔ)罐壓
力的繼續(xù)下降。
4．1．2 聯(lián)鎖控制
當(dāng)常規(guī)控制無法滿足儲(chǔ)罐正常運(yùn)行的需要，以
至于出現(xiàn)較為極端的工藝狀況時(shí)，就必須利用儀表
安全聯(lián)鎖以及機(jī)械保護(hù)設(shè)備來保證儲(chǔ)罐的安全運(yùn)
行，方案如下：
12 石油化工自動(dòng)化 第5O卷
1)設(shè)儲(chǔ)罐進(jìn)料聯(lián)鎖切斷閥。在乙烯進(jìn)料操作
工況下，如果儲(chǔ)罐壓力無法通過PID控制在安全
運(yùn)行范圍內(nèi)，當(dāng)儲(chǔ)罐壓力高于28 kPa時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料
切斷閥，切斷儲(chǔ)罐進(jìn)料，以降低儲(chǔ)罐乙烯進(jìn)料對(duì)罐
壓升高產(chǎn)生的影響。
2)設(shè)BOG壓縮機(jī)入口管線切斷閥，用于儲(chǔ)罐
壓力降低時(shí)的保護(hù)。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力低于5 kPa時(shí)，關(guān)
閉切斷閥，切斷儲(chǔ)罐與BOG壓縮機(jī)間的管路連接。
3)設(shè)補(bǔ)充氮?dú)夤芫€切斷閥。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力低于
4 kPa時(shí)，打開切斷閥，向儲(chǔ)罐中充入氮?dú)庖苑乐?
儲(chǔ)罐壓力進(jìn)一步降低。
4)設(shè)一級(jí)安全閥。當(dāng)罐壓升高至29 kPa時(shí)，
打開安全閥，將BOG排入尾氣焚燒系統(tǒng)，達(dá)到降
低儲(chǔ)罐壓力的目的。
5)設(shè)二級(jí)安全閥。當(dāng)罐壓升高至30 kPa時(shí)，
打開安全閥，將B()G排人大氣。
6)設(shè)破真空閥。當(dāng)罐壓下降至～5 kPa時(shí)，真空
閥打開，向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，以保護(hù)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)不受破壞。
4．2 儲(chǔ)罐液位控制
儲(chǔ)罐液位主要是防止溢流，通過研究國(guó)際和國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)和環(huán)境等因素后，選定
該系統(tǒng)的安全目標(biāo)為溢流概率小于10 次／年。
以下將采用半定量分析方法中的ETA方法
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，ETA是建立從初始事件到可能
引發(fā)的結(jié)果的邏輯描述圖。
在該系統(tǒng)中初始事件為罐液位過高，根據(jù)可靠
數(shù)據(jù)可以確定罐液位過高的可能性為0．1次／年，
造成溢流事故的原因有：液位檢測(cè)故障、液位高報(bào)
失效、操作員未響應(yīng)、進(jìn)料切斷閥失效。表1列出
了各個(gè)部分的失效概率(PFD)。
表1 系統(tǒng)各部分PFD
失效原因 PFD
液位檢測(cè)故障
液位高報(bào)失效
操作員未響應(yīng)
進(jìn)料切斷閥失效
PFD 一0．15
PFD 2— 0．10
PFD 一0．10
PFD 一0．O5
在現(xiàn)有安全措施下儲(chǔ)罐過液位的事件樹如圖
3所示。
圖3 儲(chǔ)罐過液位的事件樹示意
圖3中事件樹的結(jié)果給出了溢流危險(xiǎn)的后果
及其發(fā)生的可能性，從圖3中可以看出，溢流事故
的概率為事件3，5，7發(fā)生概率的總和，即：
PFD l===3．83× 10 + 4．25× 10_4+
7．5O× 10 —
1．58× 10。> 10一 (1)
由式(1)的計(jì)算結(jié)果可知現(xiàn)有的安全措施，不
能滿足系統(tǒng)安全目標(biāo)的要求，因而必須對(duì)儲(chǔ)罐液位
事件I
6．89E—O2
事件5
增加新的安全措施，以達(dá)到安全目標(biāo)的要求。要使
溢流概率小于10 次／年，則對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)降低估算
如下：
PFDb1— 10_4／(1．58×10-3)一
6．41× 10 (2)
根據(jù)SIL的分類描述，設(shè)計(jì)的SIS應(yīng)至少為
SILl。為了達(dá)到該安全等級(jí)，可以在系統(tǒng)中增設(shè)
液位檢測(cè)儀表，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并使用1套完
事踮事
7 3 8
}講 件 船 件
第3期 王冰．常壓低溫乙烯儲(chǔ)罐的安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)
整性等級(jí)至少為SILl的SIS。
根據(jù)IEC 61508要求，在SIS設(shè)計(jì)完成后必須
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，確定其是否滿足安全功能要求。
如果沒有達(dá)到要求，則必須對(duì)SIS進(jìn)行改進(jìn)，直到
所設(shè)計(jì)的SIS完全能夠滿足安全功能的要求。在
該系統(tǒng)中，增加SIS后溢流的事件樹如圖4所示。
圖4 增設(shè)安全措施后儲(chǔ)罐過液位的事件樹示意
通過對(duì)改進(jìn)后系統(tǒng)的事件樹模型進(jìn)行分析可
知，增加SIS后溢流事故的概率為事件4，7，1O發(fā)
生概率的總和，即：
PFD 2— 4．46× 1O + 4．95× 1O +
5．0O× 10一一
9．91× 10 < 10 (3)
因此，新增的SIS降低了溢流事故率，提升了
原有系統(tǒng)的安全水平，達(dá)到了預(yù)期安全目標(biāo)。
5 安全儀表策略
通過以上討論，考慮到乙烯罐儲(chǔ)存大量易
燃、易爆的烴類介質(zhì)，危險(xiǎn)性極大，設(shè)計(jì)上應(yīng)保證
儲(chǔ)罐壓力、溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性和控制的安全性。
從檢測(cè)的準(zhǔn)確性角度考慮，在罐頂設(shè)置5個(gè)壓力
檢測(cè)點(diǎn)，并設(shè)置3套獨(dú)立的液位測(cè)量?jī)x表，分別
為1套伺服液位計(jì)、1套雷達(dá)液位計(jì)、1套高高報(bào)
警液位開關(guān)。從安全性來看，設(shè)置1套專用的安
全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，用于壓力及液位的安全聯(lián)鎖控
制，同時(shí)進(jìn)一步考慮到系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)使儲(chǔ)
罐處于安全狀態(tài)，在現(xiàn)場(chǎng)和控制室還設(shè)置了緊急
停車按鈕。
值得注意的是，在國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理
總局第40號(hào)令實(shí)施之前(自2O1 1年12月1日
起施行)，筆者所在單位設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中，安全聯(lián)
鎖控制系統(tǒng)由DCS實(shí)現(xiàn)；該規(guī)定實(shí)施后，根據(jù)規(guī)
定中危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級(jí)方法，計(jì)算得
出分級(jí)指標(biāo)R為337．8，屬于一級(jí)，根據(jù)要求應(yīng)
設(shè)置獨(dú)立的SIS，故安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)應(yīng)由SIS
實(shí)現(xiàn)。
6 結(jié)束語
目前，國(guó)內(nèi)低溫儲(chǔ)存裝置呈現(xiàn)出大型化和多樣
性趨勢(shì)，并且由于存儲(chǔ)大量的低溫?zé)N類介質(zhì)，裝置
的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是該類裝置設(shè)計(jì)和操作的最重要
問題之一。作為維護(hù)低溫儲(chǔ)存各系統(tǒng)安全運(yùn)行的
控制技術(shù)，必須與低溫儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展相匹配，不
僅要求技術(shù)先進(jìn)，而且要求成熟和安全可靠。筆者
通過對(duì)典型的低溫乙烯儲(chǔ)罐的控制要點(diǎn)和控制方
法進(jìn)行說明，力求幫助設(shè)計(jì)者充分了解工藝特點(diǎn)，
進(jìn)一步優(yōu)化和完善儲(chǔ)罐的安全控制技術(shù)，從而促進(jìn)低
(下轉(zhuǎn)第45頁)
● 2 3加 4 c) 5 事 事 8哪 事 8啡 事似 4 事 8c) 6事 9 7事 4c) 8事 9c∞) 事9 9如 m 5∞
第3期 王明虎．異構(gòu)控制系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通信的新方法 45
中心控制室與火炬頭排放部分相距較遠(yuǎn)(兩者間距
4 km左右)。如果采用普通I／O卡和屏蔽電纜進(jìn)
行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接顯然不可行，必須采用遠(yuǎn)程站的方
式，遠(yuǎn)程站再和DCS進(jìn)行數(shù)字通信(光纖)。筆者
采用在火炬排放區(qū)域放置1臺(tái)S7—200遠(yuǎn)程站(置
于現(xiàn)場(chǎng)隔爆箱內(nèi))，這樣S7—200應(yīng)用Profibus作
為MACS系統(tǒng)1個(gè)DP接點(diǎn)，通過光纖接人DCS，
很好地解決了遠(yuǎn)程通信的問題，使得信號(hào)傳輸變得
方便可靠、無干擾。
4 結(jié)束語
文中論述2個(gè)實(shí)例，充分考慮了系統(tǒng)所具有的
特點(diǎn)，合理地選擇了Profibus通信。其合理性主
要表現(xiàn)在兩方面：
1)通信暢通、可靠且使用簡(jiǎn)單，PLC是作為
DCS中1個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入DCS內(nèi)，與DCS已融合為一
體，真正實(shí)現(xiàn)了無縫嵌入。
2)鏈接簡(jiǎn)潔，投資節(jié)省，只把PLC作為DCS
的DP接點(diǎn)，直接掛在DP總線上，而DCS的
Profibus通信是對(duì)Modbus通信方式的補(bǔ)充，為異
構(gòu)系統(tǒng)之間的通信提供了一種新方案，當(dāng)選擇的系
統(tǒng)支持Profibus時(shí)，可以考慮應(yīng)用該方案，為系統(tǒng)
之間的通信提供一條捷徑，不需要任何硬件(普通
Modbus通信，DCS需配置Modbus卡)。
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(2-接第13頁)
溫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的整體水平有所提高。
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