蒋佳南

摘 要 随着国家大力推广LNG存储应用，以应对今后秋冬季气源紧张的问题，国内各地区燃气公司纷纷投入新建LNG储气站，或者对现有门站设置进行扩容，这些门站有的用于单独供气，有的用作调峰，有的作为备用气源，功能各不相同，采集信号系统也相对独立，如何对现有投产工艺和新建工艺的信息化整合，做到既不影响现有生产，又能统一系统集中管理，成为一个急需解决的难题。本文的主旨是探讨现有燃气行业在门站这种多采集系统的复杂工艺下如何实现数据的采集和集中监控。

关键词 LNG站;分布式网络;信息化系统;自控

1背景

江阴天力燃气夏港门站是一个多功能系统的集合，建于2005年，按照工艺生产功能先后建设了管束区、储罐区、卸车区、汽化区、装置区、液化气储气区、汽车加气站、为了满足日益增长的需求对现有门站进行的产能扩容，又新建了新的LNG装置。以上各功能区工艺烦琐，建设时间跨度长，从选用和利时的DCS控制系统到西门子S7-1500系统以及不同的组态软件，工艺互相串联，如何打通通道实现数据统一成了站控实施人员面临的难题[1]。

2短期建设和长期规划

将这些多功能的系统通过计算机网络、软件、硬件手段合理有效集中起来进行监控处理，提高维护人员工作效率，安全可靠的监控相关设备。首先考虑现在有门站系统已经正常生产和新建设置互不干扰的原则。新增的信号采集系统以现主流PLC进行采集，在终端呈现界面统一采用相同的站控软件，以光纤分布作为工控主干网，最终实现站控系统的统一。

3系统设计

夏港门站现在信息化设备：站控系统、UPS供电、监控网络。

（1）夏港门站老工艺区工程选用和利时DCS系统，采集管束区，储罐区，液化气区，卸车区、汽化区、装置区。

（2）夏港门站加气站选用西门子S7-300采集系统，上位软件选用组态王。

（3）在对老工艺区的气化装置进行改造扩容时，考虑方案有对DCS系统进行升级或者选用其他站控系统，考虑保障现在工艺区先行不受到改造影响，和老DCS系统已经运行十多年，存在线路老化维修件昂贵和售后响应问题，直接选用S7-200信号采集和组态王软件。

（4）对新LNG站工艺建设时同样考虑选用S7-1500数据采集和组态王软件，工艺完成后对之前LNG汽化区扩容使用的组态软件组态王进行整合统一。

（5）对老工艺区按照工艺功能进行划分，逐步从老DCS系统中剥离，在后期工程中进行改造并入统一的组态软件中。

4实施要点

4.1 分布式网络

分布式网络顾名思义，分布在不同地点的计算机系统互连而成，网中无中心节点，这种分布式的网络系统便于网内资源共享。

以往数据采集系统往往采用主服务器加操作机的模式，这种模式比较适合稳定工艺，一旦工艺发生改变或者大量新建工艺导致信号采集大量扩容，这个模式往往会无法适应。为实现扩容采集信号，需要停止现有工作并且扩容条件不理想，或受制于原集成商报价昂贵等种种因素，这上面任何一条都是用户无法接受的。

分布式网络以光纤网络为媒介，对采集数据进行分布式采集，采集箱放置在现场工艺附近用总线形式对现场仪表数据进行采集，与主PLC采用光纤通信，这样不仅大大减少了线路分布节约成本，又便于今后线路检修维护。这种结构往往也是最符合工艺建设的自然规律。实际应用中，光纤网络也是非常可靠的，不仅价格便宜而且安装方便，抗干扰能力强[2]。

得益于分布式网络，我们取消了主服务器的概念，减轻了主机宕机后整个数据崩溃的发生，在数据采集方便不再受制于某一家集成商，不管什么采集系统最终都是统一数据进入到组态软件系统。随着自动化程度的提高，对于分布在若干地点上的控制单元采用完全集中式的监控和管理，从工程的角度来看耗费巨大是不合理的，从安全的角度来讲对设备的可靠性也高，一旦发生故障，将会殃及整个系统。分布式网络可以使硬件结构简单化，采集控制系统扁平化，信号管理集中化。

目前江阴夏港门站在气化装置改造扩容中，已经将气化区和锅炉房的信号采集从原来DCS系统中独立出来，单独新建了数据采集箱和站控软件，并在2019年的新LNG站建设中进行了站控软件的合并，实现了无缝对接。

4.2 统一的站控软件

选用统一的站控软件，不同站控软件不仅带来了操作复杂度，对操作对象也不友好，选用统一的站控软件，从而实现操作的最终统一。夏港门站老工艺区最早采用的是和利时DSC系统，后期加气站系统是由供应商提供的组态王系统。考虑到夏港门站工艺不是化工工艺级别的应用，主要以采集为主，连锁较少，所以我们在后期气化区改造和新LNG站建设时通讯选用组态王进行组态，既考虑实际情况又考虑了成本。

4.3 不同工艺系统直接的数据交互

Modbus协议是目前工业自动化领域比较通用的总线协议，在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008，Modbus协议具有的广泛性，通用性以及格式简单紧凑的特性。因此在多家厂家设备通信协议对接中要求采用统一标准即Modbus协议进行通讯。在涉及采集信号在使用权限的情况下，采取谁有动作要求谁先采集的原则，然后再交互数据。

5结束语

江阴天力燃气夏港门站信息化系统是一套计算机技术与工业自动化相结合的系统。计算机作为核心，监控工业设备运行指数，控制并参与到工业化生产中，最终并提供安全生产的保障。针对在用工艺，门站信息化的建设没有在原来基础上进行强行扩容，而是利用分布式的网络结构，按照施工工艺逐步展开，独立成块，并最后形成统一的组态界面，不光考虑了实用性还考虑到了经济型，做了一边生产一边建设的理想预期。

该系统模式改变以往服务器-操作机模式，并规范了工控网络，可以应对今后的采集系统扩容，并且改变了以往点对点的布线形式，极大地节约了成本。

6结束语

江阴夏港门站信息化建设对企业实际生产具有一定的借鉴意义，在企业大规模扩产或者改造时如何达到生产和经济性平衡，是讲原来的系统全部推倒重来是逐步改造更新，需要公司决策层，站控技术人员从实际角度和长远规划结合起来，选择先进技术，并积极探索满足企业需要的信息化系统。

参考文献

[1] 肖卫东.PLC技术在电气工程自动化控制中的运用策略探究[J].科学与信息化，2019（626）：8.

[2] 李少勇.加氣站建设需注意的细节问题[J].化工设计通讯，2018 （4）：260-261.