中油國(guó)際蘇丹煉油項(xiàng)目重油催化裝置常壓渣油設(shè)計(jì)年處理量 180 萬(wàn)噸，占全廠原油加工量的70% ，是全廠液化氣、汽油、柴油的主要生產(chǎn)裝置。該裝置 DCS 控制系統(tǒng)采用的是 Foxboro I /A Series系統(tǒng)，該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)升級(jí)改造，現(xiàn)場(chǎng)變送器大多采用支持 FoxCOM 協(xié)議的 Foxboro 智能變送器和少數(shù)支持 HAＲT 協(xié)議的智能儀表。然而 Foxboro 智能儀表的通信和組態(tài)都是通過(guò) FoxCOM 手操器或者現(xiàn)場(chǎng)表頭按鈕來(lái)進(jìn)行的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且效率不高。PC20 智能設(shè)備組態(tài)器是由 Foxboro 公司開(kāi)發(fā)的，主要對(duì)支持 FoxCOM 或者 HAＲT 協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表、定位器等進(jìn)行在線組態(tài)、調(diào)試、校驗(yàn)的智能管理軟件。PC20 智能設(shè)備組態(tài)器支持 Windows NT、Windows 95、Windows 2000 和 WindowsXP 操作系統(tǒng)，在普通筆記本電腦上就可以運(yùn)行，系統(tǒng)硬件要求低，具有很大的靈活性和方便性。在此，筆者根據(jù) PC20 智能設(shè)備組態(tài)器的軟硬件功能，介紹了它在煉廠儀表維護(hù)中的應(yīng)用情況，并針對(duì)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題做了故障排查。

 

1 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器

1． 1 硬件部分

PC20 智能設(shè)備組態(tài)器硬件部分包括帶有串行接口的電腦、ＲS232 的 9 針串行通信線、IFD 調(diào)制解調(diào)器和信號(hào)線。PC20 智能設(shè)備組態(tài)器同時(shí)支持 FoxCOM 協(xié)議和 HAＲT 協(xié)議（HART475手操器），對(duì)于不同的協(xié)議所使用的調(diào)制解調(diào)器不同，F(xiàn)oxCOM 協(xié)議所使用的調(diào)制解調(diào)器為 IFD MODEM D0157YE; 而HAＲT 協(xié)議使用的調(diào)制解調(diào)器為 IFD MODEMD0155SX，不同的協(xié)議設(shè)備連接方式基本一致。由于 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器的 IFD 調(diào)制解調(diào)器本質(zhì)上并不安全，所以無(wú)法直接與現(xiàn)場(chǎng)儀表連接，應(yīng)通過(guò)安全柵的本質(zhì)安全回路與現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行連接［1］。在實(shí)際使用中，PC20 智能設(shè)備組態(tài)器與現(xiàn)場(chǎng)儀表的通信連接方式主要分為儀表回路聯(lián)校和儀表單校方式:

 

a． 回路聯(lián)校方式。FBM 卡件為 Foxboro I /A

Series 系統(tǒng)的主要卡件類型，在現(xiàn)場(chǎng)智能儀表正常工作的前提下，將 IFD 調(diào)制解調(diào)器的同軸電纜接口 線 接 在 待 校 儀 表 回 路 安 全 柵 的 輸 出 端，ＲS232 串行接口通信線與裝有 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器的電腦串口連接，即可實(shí)現(xiàn)通信。

 

b． 儀表單校方式采用 24V( DC) 好立電源，用信號(hào)線串接 250Ω 電阻為智能儀表供電，使待通信儀表正常工作; IFD 調(diào)制解調(diào)器的同軸電纜接口線并接在待校儀表的信號(hào)線上，ＲS232 串行接口通信線與裝有 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器的電腦串口連接，即可實(shí)現(xiàn)通信。

 

由于 PC20 的通信回路中需要 250Ω 的電阻存在，所以當(dāng)采用第 2 種方式與智能儀表連接時(shí)，必須在通信回路里串接 250Ω 電阻; 而采用第 1種連接方式時(shí)，由于儀表控制回路包含安全柵、卡件等設(shè)備，線路電阻滿足要求，所以不必再額外串接 250Ω 電阻。 1． 2 軟件部分PC20 智能設(shè)備組態(tài)器軟件安裝簡(jiǎn)單，基于Windows 操作平臺(tái)，軟件會(huì)自動(dòng)檢測(cè)電腦的配置情況是否符合要求，安裝過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，安裝完成后重啟電腦即可。

 

智能設(shè)備組態(tài)界面如圖 1 所示。通過(guò) PC20軟件可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備進(jìn)行組態(tài)、校驗(yàn)，并對(duì)組態(tài)信息進(jìn)行備份，組態(tài)信息一目了然，包括量程、單位、雙通道顯示、阻尼及輸入/輸出信號(hào)等，不用去現(xiàn)場(chǎng)在操作室就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行操作，極大地方便了日常維護(hù)，提高了檢維修效率。

 

 應(yīng)用情況

2． 1 現(xiàn)場(chǎng)儀表聯(lián)校

PC20 智能設(shè)備組態(tài)器具有設(shè)備校驗(yàn)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)儀表的聯(lián)校，大幅提高聯(lián)校效率，節(jié)省時(shí)間，節(jié)約人力。主要調(diào)節(jié)參數(shù)如下: ＲeZero Transmitter 零位標(biāo)定，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行零位的標(biāo)定Point Calibration 點(diǎn)校驗(yàn)，運(yùn)用單點(diǎn)或者兩點(diǎn)校驗(yàn)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行校驗(yàn)ＲeＲange 量程標(biāo)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行量程的標(biāo)定mA Calibration mA 值設(shè)定，對(duì) 4mA 和 20mA

 

對(duì)應(yīng)值進(jìn)行重新設(shè)置Ｒestore Default 恢復(fù)出廠設(shè)置

 

2． 2 更改現(xiàn)場(chǎng)儀表組態(tài)

在煉油裝置的正常生產(chǎn)維護(hù)工作中，儀表通信和組態(tài)修改是很頻繁的。當(dāng)用手操器或者表頭按鈕進(jìn)行操作時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。 而 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器通過(guò)數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的組態(tài)數(shù)據(jù)在上位軟件中就可以顯示，在線就可以進(jìn)行更改。所以在控制室就可以方便地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組態(tài)信息進(jìn)行查看、更改或者操作。在某次催化 DCS 系統(tǒng)升級(jí)改造過(guò)程中，由于舊系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào)傳輸是數(shù)字量，而新版本的系統(tǒng)則是采用 4 ～ 20mA 模擬量信號(hào)，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)，利用 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表全部進(jìn)行了數(shù)字量/模擬量的轉(zhuǎn)換，共計(jì) 350 點(diǎn)。PC20 組態(tài)器的使用極大地降低了工作量，加快了工作進(jìn)度。

 

 2． 3 組態(tài)數(shù)據(jù)備份

通過(guò)通信得來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)儀表組態(tài)數(shù)據(jù)，PC20 智能設(shè)備組態(tài)器都可以進(jìn)行單好備份，并保存在電腦中，只需要在工具欄菜單選擇保存即可，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者不清楚時(shí)，都有原始數(shù)據(jù)可查，這對(duì)裝置的長(zhǎng)期維護(hù)有很大幫助。 3 故障排查PC20 智能設(shè)備組態(tài)器在應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)通信失敗的情況，多為軟件錯(cuò)誤或者硬件故障。對(duì)于軟件錯(cuò)誤，只需要重新安裝軟件或者按照以前的正確軟件備份恢復(fù)即可; 而對(duì)于硬件故障則按照以下方式進(jìn)行排查。

 

使用 PC20 智能設(shè)備組態(tài)器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接時(shí)，如果出現(xiàn)通信中斷或者失敗，都會(huì)在上位畫(huà)面中以 message 方式報(bào)錯(cuò)，具體報(bào)錯(cuò)信息為“Could not initialize the IFD Modem”。當(dāng)出現(xiàn)這個(gè)報(bào)錯(cuò)信息，shou先應(yīng)該按照回路接線方式檢查設(shè)備連接是否正確，電源供電是否正常。當(dāng)這些都沒(méi)有問(wèn)題，再次運(yùn)行 PC20 上位軟件，點(diǎn)擊連接設(shè)備，若報(bào)錯(cuò)信息依舊存在，則觀察 IFD 調(diào)制解調(diào)器的兩個(gè)LED 指示燈( 此為接收、發(fā)送指示燈，當(dāng)通信正常

時(shí)，接收和發(fā)送指示燈持續(xù)交叉閃爍) 是否交叉閃爍。在此情況下，分兩種可能: a． LED 指示燈不閃爍。在確保通信使用的工具電 腦 上 的 與 IFD 調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行連接的COM 口有合適的供電以及沒(méi)有其他設(shè)備占用這個(gè)端口的前提下，檢查 PC20 軟件設(shè)置中 IFD 調(diào)制解調(diào)器 COM 口的選擇是否正確，更換 COM 口重新嘗試 通 信，一 般 默 認(rèn) COM1 口。檢 查 9 針 ＲS232 串行通信線連接是否緊固，如果緊固則嘗試更換 ＲS232 串行通信線重新嘗試通信。 b． LED 指示燈閃爍。檢查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電是否合適，正常供電電壓不能低于 16V( DC) ; 檢查回路電阻是否低于 200Ω 或者高于 350Ω，正�；芈冯娮铻� 250Ω，過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致通信異常; 當(dāng)設(shè)備供電以及回路電阻都正常，那么使用Foxboro HHT 軟件模擬仿真計(jì)算機(jī)與

備進(jìn)行通信，如果通信失敗，那么可確定為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障;如果通信成功，則檢查與工具電腦連接的通信線以及接線端子是否正常，如果正常，則更換 IFD 調(diào)制解調(diào)器。

 

按上述方法嘗試維修后，即可恢復(fù)正常通信。 

 

4 結(jié)束語(yǔ)

PC20 智能設(shè)備組態(tài)器是智能儀表遠(yuǎn)程管理軟件，應(yīng)用它可以實(shí)現(xiàn)在操作室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程通信和管理，不去現(xiàn)場(chǎng)便可以讀取智能變送器數(shù)據(jù)或者更改組態(tài)，從而極大地提高維護(hù)效率、降低維修成本。而且它能夠極大地簡(jiǎn)化工作步驟，提高維修可靠性，同時(shí)規(guī)避了由于去現(xiàn)場(chǎng)或者機(jī)柜室操作所造成的不必要的不安全因素。

 

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