周仲林　王　樂(lè)　葛　輝

摘要：本文介紹北京安控EOO1控制器在吐哈氣田預(yù)處理裝置溫西十集氣站從站的應(yīng)用，以及該控制器與本站乙二醇脫水系統(tǒng)PLC和主站DeltaV控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信的途徑與方式。

關(guān)鍵詞：DeltaV控制系統(tǒng)；EOO1控制器；Modbus TCP協(xié)議

概況

吐哈氣田預(yù)處理裝置溫西十集氣站主要是對(duì)來(lái)自20多口單井的天然氣進(jìn)行脫水、油氣水三相分離和計(jì)量，然后外輸至丘東天然氣處理廠。該預(yù)處理裝置控制器采用北京安控EOO1，主控模塊E001采用A型盒封裝，安裝在7.5mm*35mm的DIN導(dǎo)軌上。輸入、輸出模塊通過(guò)系統(tǒng)I/O BUS總線串行連接。主要對(duì)站內(nèi)各單井進(jìn)站壓力、溫度和油氣分離器的壓力、液位進(jìn)行PID控制、流量累計(jì)、信號(hào)遠(yuǎn)傳，上位機(jī)與主控模塊E001之間的通訊采用E205模塊把RS-232/485 Modbus通訊轉(zhuǎn)換到Modbus/TCP通訊。主控模塊E001組態(tài)采用C程序，利用C程序組態(tài)可以完成復(fù)雜的計(jì)算，邏輯控制，PID回路控制，油氣的計(jì)量，實(shí)現(xiàn)自定義的通訊協(xié)議，該站有兩套天線，站內(nèi)全向天線TQJ-230C通過(guò)MDS7052（RX：233.1，TX：226.1）用來(lái)接受單井?dāng)?shù)據(jù)，定向天線TDJ-230Y通過(guò)MDS7052（RX：232.8，TX：225.8）將站內(nèi)數(shù)據(jù)以及單井采集數(shù)據(jù)發(fā)送到主站丘東集氣站。遠(yuǎn)程站站內(nèi)采用二塊主控模塊E001分別用來(lái)與主站進(jìn)行通訊和對(duì)從站本站控制。protocol_settings.station分別為：13和14。

乙二醇脫水系統(tǒng)采用以色列Unitronics-PLC，將數(shù)字量，模擬量和HMI，及面板控制集于一體。具有網(wǎng)絡(luò)功能，(MODBUS)（CANbus）， 該P(yáng)LC通過(guò)E205 Ethernet gateway模塊的RS-485口與EOO1控制器實(shí)現(xiàn)通訊，RS485/Modbus RTU通信協(xié)議具體參數(shù)為：9600波特、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無(wú)奇偶校驗(yàn)。系統(tǒng)配置見(jiàn)表一：

1 從站工程師站

1．1 上位機(jī)

從站操作站系統(tǒng)配置：IBM586 以上的微型機(jī)及其兼容機(jī)，VGA、SVGA 以及支持Windows 256 色的圖形卡，主頻100MHZ 以上，內(nèi)存1G；系統(tǒng)軟件：Windows XP 應(yīng)用軟件：電蜘蛛4.0

該軟件包由工程管理器（ ProjManager ）、工程瀏覽器（TouchExplorer）、畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchVew）三部分組成。其中，工程管理器用于新建工程、工程管理等。工程瀏覽器內(nèi)嵌畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，即電蜘蛛開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。工程瀏覽器（TouchExplorer）和畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchVew）是各自獨(dú)立的Windows應(yīng)用程序，均可單獨(dú)使用；兩者又相互依存，在工程瀏覽器的畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的畫(huà)面應(yīng)用程序必須在畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchVew）運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。

1．2 工程管理器

工程管理器主要用于電蜘蛛工程的管理，如新建工程、工程的備份、變量的導(dǎo)入導(dǎo)出、定義工程的屬性等。

工程管理器的功能有：

搜索工程：搜索指定目錄下的電蜘蛛所有版本的工程。

新建工程：新建立一個(gè)電蜘蛛工程。該命令不會(huì)真正建立一個(gè)電蜘蛛工程，只是建立了工程信息，只有啟動(dòng)了電蜘蛛開(kāi)發(fā)系統(tǒng)后，才建立工程。

刪除工程：將所有的工程文件和工程信息全部刪除，不可恢復(fù)。

工程屬性：定義工程的描述信息。

工程備份：將選定的工程進(jìn)行壓縮備份。

工程恢復(fù)：將備份的工程進(jìn)行恢復(fù)，在備份后的新產(chǎn)生的工程信息將被刪除。

數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)出：將選定工程的數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)出到EXCEL格式文件中,供用戶(hù)修改、定義變量。

數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)入：將EXCEL 格式的文件中定義的數(shù)據(jù)詞典導(dǎo)入到當(dāng)前工程中。

切換到開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：進(jìn)入電蜘蛛開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

切換到運(yùn)行系統(tǒng)：如果當(dāng)前選中的工程已經(jīng)真正建立了電蜘蛛工程，則該項(xiàng)有效，進(jìn)入到電蜘蛛的運(yùn)行系統(tǒng)。

1．3 工程瀏覽器

工程瀏覽器是“電蜘蛛”軟件的核心部分和管理開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它將畫(huà)面制作系統(tǒng)中已設(shè)計(jì)的圖形畫(huà)面，命令語(yǔ)言，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理，配方管理，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)配置等工程資源進(jìn)行集中管理，并在一個(gè)窗口中以樹(shù)形結(jié)構(gòu)排列，這種功能與Windows 操作系統(tǒng)中的資源管理器的功能相似。

工程瀏覽器內(nèi)嵌畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，進(jìn)入畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的操作方法有以下三種：

a、 在工程瀏覽器的上方圖標(biāo)快捷菜單中用左鍵單擊“MAKE”圖標(biāo)。

b 、在工程瀏覽器左邊窗口用左鍵選中“文件”下的“畫(huà)面”，則在工程瀏覽器右邊窗口顯示“新建”圖標(biāo)和已有的畫(huà)面文件圖標(biāo)，左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)或畫(huà)面文件圖標(biāo)，則進(jìn)入電蜘蛛開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

c、在工程瀏覽器左邊窗口用左鍵選中“文件”下的“畫(huà)面”，然后在工程瀏覽器右邊窗口單擊右鍵，選擇菜單命令“切換到Make”，則進(jìn)入電蜘蛛開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

1．4 畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)

電蜘蛛畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。工程人員在這個(gè)環(huán)境中完成界面的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)連接的定義等。畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫(kù)中有多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，能合理地抽象控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢(shì)曲線、過(guò)程記錄、安全防范等重要功能有簡(jiǎn)單的操作辦法。選擇“切換到Make”啟動(dòng)工程瀏覽器內(nèi)

嵌的畫(huà)面。

2 主站

丘東氣田主站自控系統(tǒng)采用艾默生過(guò)程管理中國(guó)有限公司DCS-DeltaV系統(tǒng)，在操作站上可以對(duì)從站數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，站內(nèi)壓力、溫度、流量、液位進(jìn)行檢測(cè)和控制，在DeltaV系統(tǒng)上相應(yīng)地對(duì)從站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組態(tài)(300點(diǎn))、繪制流程圖（3幅），通過(guò)DelatV系統(tǒng)的流程圖Web發(fā)布功能，采用10客戶(hù)WEB將主站以及從站生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布，客戶(hù)端生產(chǎn)調(diào)度指揮中心通過(guò)WEB瀏覽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

在主站E001通過(guò)全向天線DJ-230Y5,220--240MHz,9Db經(jīng)過(guò)MDS7052 （TX：232.8，RX：225.8）由E001的COMM1接收從站實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，COMM2用來(lái)與主站Deltav系統(tǒng)用Series 2, Serial Card, 2 ports采用RS-232/Modbus RTU協(xié)議卡通訊。Deltav系統(tǒng)每個(gè)串口卡含有兩個(gè)通訊口接線端子1～8為通訊口1，接線端子9～16為通訊口2。

有幾種方法用于RS-232端口與DTE和DCE間的接線。我們問(wèn)采用的通訊連接方式只用RXD、TXD及信號(hào)地。

主站訪問(wèn)從站采用按照站號(hào)遞增順序循環(huán)輪訓(xùn)查詢(xún)方式，當(dāng)訪問(wèn)站號(hào)通訊出現(xiàn)故障或著訪問(wèn)時(shí)間超時(shí)（時(shí)間用戶(hù)可以修改）時(shí)，系統(tǒng)返回該站通訊故障狀態(tài)信號(hào)以提示用戶(hù)并繼續(xù)與下一從站通訊。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)該系統(tǒng)在預(yù)處理裝置中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)本站油氣田主站與從站之間的數(shù)據(jù)通訊，滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際需求；目前整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好,采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] EMERSON process Management Started with Your DeltaV Automation Software 2003

[2]北京安控.電蜘蛛使用手冊(cè)

[3]北京安控.北京安控ECHO系列模塊使用手冊(cè).

作者簡(jiǎn)介：周仲林，男，新疆鄯善吐哈油田丘東采油廠采氣高級(jí)技師，從事采氣工藝與安全工作。