【金点子】天然气净化厂生产实时数据集成方法创新

1. 目的

集散控制系统（DCS）的核心思想是集中管理、分散控制。可编程逻辑控制器（PLC）具有高可靠性、模块化设计、安装维护便捷等优点。DCS 与PLC 构成了天然气净化厂的自动化控制系统。生产现场的PLC 系统布置分散且通讯各自独立，通常的设计方法为通过Modbus RTU 通讯协议将关键数据上传到DCS 系统进行监视。这种方式虽然成本较低，但却存在着数据传输速率低、数据采集质量差、通讯不稳定等不足，无法保证紧急情况下的正常联锁报警，给气田的安全平稳生产带来了一定的安全隐患。因此，将多个PLC 系统生产实时数据高质量、高速度、全方位的集成到DCS 系统进行集中管理及分散控制，对于降低天然气净化厂安全风险、提升自动化控制水平具有重要的意义。

2. 方法

DCS 系统数据采集刷新周期一般为500 ms，经过多次实验， 发现采用基于工业以太网传输介质的实时传输协议——Profinet 协 议转换网关将PLC 网络接入DCS 系统控制网络，可以满足数据 传输实时性、稳定性及控制设备故障诊断的需求。 利用光纤通讯 网络传输损耗低、频带宽、成本低廉等优点，采用光纤连接分散 的PLC 系统建立PLC 系统光纤环网，实现分散控制对PLC 数据 采集质量的要求。 在环网中增加PLC 系统管理计算机，根据IP 实现对所有PLC 系统的组态、调试、远程诊断等功能。 集成控制 系统的结构如图1 所示。

作者简介 ： 刘燕、秦军、窦上凯、李勇、吴玙欣：中国石油西南油气 田公司川西北气矿。

第一作者E-mail ：

.cn

特约栏目主编： 裴森奇

编辑   居维清