摘要：分析小屋內的溫度及鋼瓶間的載氣壓力分別經溫度變送器和壓力變送器采集到后，通過信號電纜傳輸至各自裝置機柜間的DCS卡件。在DCS工作站建立新的顯示模塊并進行組態后，即可看到現場的數據。

關鍵詞：分析小屋、色譜儀網絡

Abstract:Thisarticleintroducesthreekindsofschemetorealizetheremotemonitoringofanalysishousetemperatureandcarriergaspressure.Bycomparingtheseschemes,wechosechromatographnetworktotransferdata,andachievetheaiminthechromatographworkstationandDCScontrolsystem.

KeyWords：Analysishouse,remotemonitor,chromatographnetwork

0引言

分析小屋的溫度是保證在線色譜儀長期平穩運行的重要環境因素，溫度過高或過低都對色譜儀造成影響甚至故障；載氣的持續供給是色譜儀平穩運行的必要條件。（色譜儀正常運行的溫度范圍為16.4～26℃，載氣壓力在1800Kp以下需要更換載氣鋼瓶）。維護人員需要到現場才能檢查各小屋的溫度及載氣壓力，效率低，工作量大。

獨山子化工新區有16套分析小屋，分布在乙烯和丁苯橡膠等9個裝置，分布范圍廣。將全廠分析小屋的溫度和載氣壓力實現遠程監測及報警設置，完成對分析小屋溫度、載氣壓力巡檢的集中管理，能夠大大提高在線儀表人員的巡檢效率，降低現場巡檢風險，提高儀表維護效率。

1設備簡介

分析儀小屋通常簡稱為分析小屋，它是一種可安裝多臺分析儀的封閉性建筑物，分析儀的維護全在小屋內進行。分析小屋為需要高等級防護、用途重要且需要經常維護的分析儀提供了一種可控制的操作和維護環境[1]。

我廠的分析小屋內安裝有在線色譜儀主機及其預處理箱，小屋外面配備一個氣瓶間，用來放置載氣鋼瓶和標準氣瓶。

2方案提出并比較

根據數據傳輸方式和遠程監測平臺的不同，本文提出了三種方案來實現目標如圖1所示。

圖1遠程監測方案

2.1方案一

分析小屋內的溫度及鋼瓶間的載氣壓力分別經溫度變送器和壓力變送器采集到后，通過信號電纜傳輸至各自裝置機柜間的DCS卡件。在DCS工作站建立新的顯示模塊并進行組態后，即可看到現場的數據。通過工業以太網，安裝有“化工DCS數據傳輸系統”的任意電腦均可遠程監測到小屋的溫度和載氣壓力值。數據傳輸原理如圖2所示：

圖2方案一的數據傳輸原理圖

2.2方案二

溫度及載氣壓力信號經變送器采集后，經過色譜儀的擴展板卡模擬信號輸入輸出板（即AI/AO板），被色譜儀CPU處理并保存在內存中。化工新區的色譜儀網絡有三級環網，在第二級環網FRR(裝置機柜間)中經過專用的NAU(網絡接入單元)實現與DCS通訊卡件連接，實現通訊[2]。在DCS操作平臺建立新的模塊進行組態后，即可實現對分析小屋溫度及載氣壓力的遠程監測。數據傳輸原理如圖3所示：

圖3方案二的數據傳輸原理圖

2.3方案三

方案三采用的辦法是載氣壓力和溫度信號接入小屋內的PLC模擬信號模塊，經過電纜接入機柜間的PROFIBUS/MODEBUS協議轉換器，再與DCS卡件連接，進而實現數據的傳輸[2]。數據傳輸原理如圖4所示：

圖4方案三的數據傳輸原理圖

2.4方案比較

針對上述提出的三種方案，從可實施性、工作量、資源消耗、監測的方便性和數據準確性五方面進行比較，如表1所示：

表1方案對比表

經過綜合的比較和分析，決定采用方案二：通過色譜儀網絡傳輸數據實現分析小屋溫度和載氣壓力的遠程監測。

3實施步驟

3.1對變送器測試

使用HART375手操器完成對溫度、壓力變送器的測試，確定其輸出為標準4～20mA標準信號，溫度變送器量程為0～100℃。

3.2變送器信號接入色譜儀AI/AO板

變送器、AI/AO板的兩個AI接口與24VDC電源按照圖5連成正確的回路：

圖5變送器接線原理圖

3.3AI/AO板、模擬輸入信號和modbus通訊的組態

(1)在色譜儀本機上添加新AI/AO板的系列號；

(2)在西門子色譜儀軟件systemmanager中實現模擬輸入信號的組態，包括選擇模擬量信號類型、選擇4～20mA標準信號、模擬輸入的激活、測量范圍的定義和單位的設置；

(3)在systemmanager中打開某一裝置的NAU，在目錄modbus_addmap中對16個分析小屋的溫度和載氣壓力信號分配地址modbus_address，并選擇其值類型為模擬量輸入。

3.4Excel與色譜儀的連接

通過excel將16個分析小屋的數據集中監測，過程如下：

(1)在ODBC中創建新數據源Polyhedra；

(2)新建excel表，并導入外部數據，查找新建的數據庫Polyhedra；

(3)在選擇的數據庫界面通過添加色譜儀的IP地址實現excel與色譜儀的連接。

Excel集中監測畫面如圖6所示：

圖6Excel集中監測畫面

3.5DCS模塊的創建及組態

在DCS工作站創建顯示模塊，并對模塊進行組態，內容包括：定義modbus地址，要求與色譜儀工作站定義的一致；定義數據的量程與高低報警值。DCS監測畫面如圖7所示：

圖7DCS監測畫面

4結論

經過三個月的觀察，DCS與色譜儀工作站的監測均能實時準確的反應現場的實際數據，切實降低了儀表維護人員現場巡檢風險，提高了儀表維護效率。

參考文獻：

[1]王森.儀表工試題集[M].第二版.北京：化學工業出版社，2006.5：347～349.

[2]崔堅.西門子工業網絡通信指南[M].北京：化學工業出版社，2005.1：345～349.

第一作者簡介劉芯（1984—），女，碩士，助理工程師。單位：獨山子石化公司乙烯廠儀表車間，郵編：833600，電話：13319921076，E-mail：xj-liuxin@163.com