天然氣管道壓縮機組服務(wù)器升級方法研究

郝星 李健 王生龍

摘要：西氣東輸一線靖邊壓氣站壓縮機組于2004年投產(chǎn)，目前控制系統(tǒng)服務(wù)器老化嚴(yán)重，導(dǎo)致啟動、重啟緩慢，操作時卡頓，經(jīng)常發(fā)生軟件無法打開，機組監(jiān)控畫面切換導(dǎo)致軟件崩潰、系統(tǒng)死機等情況。本文提出了壓氣站各類壓縮機組控制系統(tǒng)在運行中應(yīng)當(dāng)注意的問題。同時，本文的研究內(nèi)容將為天然氣管道壓縮機組控制系統(tǒng)的運行與維護提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：天然氣管道;壓縮機組;服務(wù)器;升級

中圖分類號：TE973;TP273 ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

西氣東輸一線壓氣站壓縮機組大部分投產(chǎn)于2004年，至今運行已超過14年[1]。按照生產(chǎn)要求，無論機組運行、備用，其控制系統(tǒng)服務(wù)器一直處于運行狀態(tài)，從未斷電關(guān)機。由于服務(wù)器一直運行，其硬盤、主板、內(nèi)存均會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，進而降低服務(wù)器運算、數(shù)據(jù)存儲速度以及整體可靠性[2]。

本文基于西氣東輸一線靖邊壓氣站羅-羅燃驅(qū)壓縮機組控制系統(tǒng)[3]，在資料甚少，以及缺少精通此系統(tǒng)技術(shù)人員的背景下，研究一種快速、有效的升級更換服務(wù)器的方法。對接近于無法運行的服務(wù)器進行升級更換，將會有效地提高壓縮機組的可靠性[4]。該方法節(jié)約了進口壓縮機組廠商高昂的技術(shù)服務(wù)費，同時提高了壓氣站壓縮機專業(yè)人員的專業(yè)能力，并可對其它壓氣站中各類燃驅(qū)、電驅(qū)機組服務(wù)器升級更換提供理論根據(jù)[4]。

1 壓縮機組控制系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

通過查找有限的技術(shù)資料，統(tǒng)計服務(wù)器運行軟件種類，歸類現(xiàn)場壓縮機組控制柜內(nèi)各硬件設(shè)備，可以將羅-羅機組控制系統(tǒng)分為以下三個部分：

1.1 火焰及可燃氣體監(jiān)控系統(tǒng)

通過查找資料、咨詢廠家得出DET-TRONICES EAGLE QUANTUM PREMIEER該控制器與服務(wù)器通訊方式為Rs485。查詢服務(wù)器內(nèi)部軟件，可知服務(wù)器通過Intouch軟件包內(nèi)部Modbus軟件，以Rs485通訊方式采集機組火焰和可燃氣體濃度數(shù)據(jù)。

1.2 機組震動監(jiān)控系統(tǒng)

當(dāng)前，天然氣管道壓縮機組基本上都采用Bently-3500系統(tǒng)來監(jiān)測、診斷機組震動參數(shù)[5]。通過分析，可知服務(wù)器以Intouch軟件包內(nèi)MBNET軟件，通過TCP/IP的方式采集Bently-3500控制器震動數(shù)據(jù)。

1.3 機組其他運行參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)

除機組火焰及可燃氣體監(jiān)控系統(tǒng)、震動監(jiān)控系統(tǒng)外，機組燃氣輪機及壓縮機運行狀態(tài)、潤滑油系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等參數(shù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控，采用AB-Logix控制系統(tǒng)。其通訊軟件為Logix-Rslinx，通過TCP/IP的方式采集AB-Logix系統(tǒng)內(nèi)的機組其他數(shù)據(jù)。

綜上，可得出羅-羅燃驅(qū)壓縮機組控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式及相應(yīng)軟件的拓撲結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2 服務(wù)器的軟件安裝及硬件配置

本文以研華ARK3500服務(wù)器為例，對羅-羅燃驅(qū)機組服務(wù)器進行硬件升級[6]。其特點為具有8個串口，其中4個RS232，2個RS422，2個RS485;無風(fēng)扇的散熱結(jié)構(gòu)，有效避免了服務(wù)器長時間運行時，散熱風(fēng)扇易損壞導(dǎo)致服務(wù)器發(fā)生故障的問題;硬盤采用固態(tài)硬盤，數(shù)據(jù)存儲速度更快。

2.1 軟件安裝

對ARK3500服務(wù)器在Windows-XP系統(tǒng)下安裝以下版本軟件：

（1）Intouch 7.1;

（2）Intouch 軟件包內(nèi)部Modbus;

（3）Intouch 軟件包內(nèi)部MBNET;

（4）Logix- Rslinx 2.4.1。

安裝完畢以上軟件后結(jié)合原服務(wù)器進行相關(guān)配置。并注意以下事項：

（1）配置軟件時所有的變量名稱及地址應(yīng)與原服務(wù)器相同，尤其注意下劃線、大小寫等;

（2）拷貝原工程時務(wù)必將所有文件拷貝到指定位置，切記缺失相關(guān)文件;

（3）務(wù)必安裝正版軟件。

2.2 ARK3500服務(wù)器通訊串口配置

查找研華ARK3500手冊，其RS485接口需要對串口通訊卡J1、J2、J3跳線器按照3-5、4-6針腳短接跳線才能設(shè)置其串口為RS485模式。將ARK3500上蓋打開，對串口通訊卡跳線器進行跳線。

確定ARK3500服務(wù)器 9針串口接線方式為1負、2正、5接地，按照與火焰及可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng)控制器通訊接線方式匹配，焊接制作9針串口線。

完成上述軟件、硬件的設(shè)置，組裝機器現(xiàn)場進行調(diào)試。經(jīng)測試，ARK3500服務(wù)器XP系統(tǒng)下開機，打開羅-羅燃驅(qū)壓縮機組監(jiān)控系統(tǒng)軟件工程不到2分鐘，機組的提速、減速靈敏度較之前也有較大改善，監(jiān)控參數(shù)畫面切換也不再卡頓。

3 結(jié)論

從2018年4月6日靖邊壓氣站羅-羅壓縮機組服務(wù)器更新至今，該服務(wù)器未發(fā)生卡頓、死機、數(shù)據(jù)不更新現(xiàn)象，操作的靈敏性、穩(wěn)定性均有了較大幅度提高。

此外，結(jié)合該方法對壓縮機組運行有以下幾點建議：

（1）及時、定期升級機組控制系統(tǒng)、SCADA站控系統(tǒng)硬件，這樣可以避免服務(wù)器、PLC及各類控制器老化造成故障，同時保證設(shè)備運行速度，確保精準(zhǔn)的對機組進行啟機、停機、轉(zhuǎn)速控制，進而提高機組運行可靠率;

（2）壓縮機機組投產(chǎn)時，務(wù)必要求廠家能夠提供服務(wù)器的安裝說明書，有效縮短更新?lián)Q代的施工時間;

（3）建議運營單位對壓縮機組服務(wù)器增加報廢年限要求，定期對其進行更換。

參考文獻

[1] 徐鐵軍.天然氣管道壓縮機組及其在國內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展[J].油氣儲運，2011（05）：5+13-18.

[2] 李春艷，毛敏，劉永茜.特大型變頻電機驅(qū)動離心式壓縮機組在長輸管道上的應(yīng)用[J].天然氣與石油， 2007，25（6）：20-23.

[3] 燕冰川，稅碧垣，高希光，馮慶善.國內(nèi)外天然氣管道壓縮機組發(fā)展現(xiàn)狀[J].通用機械，2009（11）：15-18.

[4] 呂開鈞.變頻高速電機驅(qū)動壓縮機在西氣東輸?shù)倪\用[J].電氣傳動，2010，40（5）：67-71.

[5] 蔣文娟，朱安邦.壓縮機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實施[J].自動化博覽，2004（3）：22-23.

[6] 研華ARK-3500使用手冊[EB/OL].臺北，2014.http：//www.advantech.com/.

收稿日期：2020-05-08

作者簡介：郝星（1985—），男，陜西西安人，碩士研究生，工程師，研究方向：天然氣壓氣站設(shè)備故障處理及可靠性研究。