GE-PAC8000系统简介说明

word文档可自由复制编辑GEPAC8000系列说明GE公司的PAC8000系列产品，是专门针对Oil&Gas量身订制的，适合在井口以及场站应用的控制系统。系统特点如下：可以直接安装于防爆区域2区。此系统可放在无空调的环境中，-40ºC~+70ºC摄氏度的环境工作温度。抗腐蚀等级：ISASP71.04G3等级。湿度范围：5%~95%相对湿度抗冲击：EN60068-2-27，30g抗振动：EN60068-2-6，5g以上硬件指标，非常适合应用在井口RTU,集气站/增压站/脱水站等站控系统SCS/SIS，以及各输送管线站控系统。硬件构架底板采用先进的RailBus总线技术的控制器底板和I/O模块底板，每个控制器底板可安装一对冗余的控制器，一个电源监测模块，同时备有两个9针的RS485接口，支持MODBUSRTU协议。每个I/O底板具备8模块和4模块底板两种选择，根据现场信号的不同具备2区和1区应用底板，模块与模块间相互隔离，支持热插拔。主控制器控制器采用266MHz32位微处理器，（IBMPowerPC266MHz相当于Pentium512MHz）25M内存。双以太网和串行通讯接口，支持API、现场总线、ModBus、HART、点对点通讯以及OPC，可以实现冗余配置，可直接安装在危险2区。一个控制器最多可安装64个I/O模块，支持热插拔。I/O模块I/O模块可以根据现场需要选择危险1区应用模块和2区应用模块。1区应用模块内置本质安全型安全栅，无需额外安装安全栅，通道隔离、监测以及LED指示，支持多种信号类型，支持在线热插拔。模拟量输入A/D转换分辨率达到16位，模拟量输出A/D转换分辨率达到12位，能够对现场回路进行检测，内置输入变量线性化、工程单位转换、开平方滤波、报警及冷端温度补偿运算功能。AI/AO支持HART。接线端子排可拆卸，体积小，可选带回路开关和保险丝，可选无电弧和无火花型接线端子排，特有的键锁设计保证安装的正确性。可直接用于连接现场信号与IO模块，节省了机柜端子排投资和安装空间。电源N+1冗余配置的、采用浮空设计的电源模块，正常情况下两块电源各承担50%的供电负荷，其中一块电源出现故障时，另一块电源承担100%的负荷。软件说明组态工具软件包PAC8000Workbench，是一个完整的项目开发环境，可组态包括仪表索引、控制策略（过程和离散）、过程可视化（操作面板）、历史（报警及趋势纪录）和工程管理等多项功能的项目工程。离线仿真功能强大的离线仿真功能，可以在控制程序下装到控制器之前，在离线状态下完成控制策略的功能测试，从而避免对现场的影响，加快控制策略的投用，缩短开车时间。在线调整PAC8000允许在测试、开车和维护阶段进行在线组态的调整，从而有效地提高系统开车进度，减少操作停工时间。控制项目工程中的组态修改也相当简单，仅需一次性地调整，数据库及其相连的HMI包括PID控制面板及现场设备图形符号将被自动更新。全面的文档自生成功能自动生成包括I/O组态报告、材料表、仪表索引、系统启动、维护信息及接线图内容的系统文档。系统制图自动保持最新的组态，为您节省了大量时间。SOE功能PAC8000可提供强大的SOE功能，除了具有一般的数字量SOE功能外，还有高分辨率的模拟量记录功能（毫秒级分辨率），当发生关键事件（如停机）时，能够记录各相关变量变化状态，包括了开关量和模拟量，使得判定故障原因和处理故障非常方便。PAC8000同时提供32通道SOE卡件，除具备开关量输入卡件的所有功能外，还提供高速的SOE功能，开关量分辨率1/8ms，精度可达1/4ms。PAC8000系统采用NTP（NetworkTimeProtocol）协议实现时钟同步功能，精度可达±3ms。集成在PAC8000系统组态软件之中的、功能完善的SOE软件可实现SOE的管理、保存、查询、打印和处理，所有控制器产生的事件自动保存在SOE站中，并可根据需要配置SOE保存时间、事件数或者不清除事件直至存储空间不足。HMI软件GEproficyIFix是全球装机量最大的SCADA软件。拥有最为丰富的驱动（2200多种）和目前世界主流的控制系统厂家都有直接的驱动。同时也只目前流行的OPC通讯的创始人之一。GE的Proficy软件家族的系列产品，广泛应用于各个行业，是全球信息化以及MES成功案例最多的厂家。其软件结构上完全模块化，完全开放，适合大型企业的集团化应用。软件的层次化以及开放型，对于复杂的数字化油田建设至关重要。通讯说明2个以太网口、4个串行通讯口集成在CPU卡及其底板上，全面支持ModbusTCP以太网通讯协议、ModbusRTU工业串行通讯协议、RS232/422/485串行通讯协议、HART协议，以及FF、Profibus现场总线协议。操作站与控制站能够冗余通讯，保证了操作系统的安全可靠性，全面采用OPC技术，为厂级信息管理系统提供了方便的数据接口。MODBUSTCP：连接操作站、工程师站，双绞线最大通讯距离100m，光纤15km。MODBUSRTU：连接其它控制设备如PLC等，RS485/422通讯距离300m。HART协议、FF、ProfiBus现场总线：连接现场仪表以及总线设备。OPC：连接先进控制与优化系统、厂级信息管理系统，双绞线最大通讯距离100m，光纤15km。4.流量计量单元天然气流量计量采用PAC8000中的PC8模块实现，PC8可提供提供冗余的以太网络接口。天然气流量根据GB/T21446-2008和GB/T17747.2-1999标准，针对孔板流量计采用天然气组分参数计算实时压缩因子的方法计量天然气流量，每个计量模块可同时支持8个流量计量回路，计量精度在万分之五之内。4.1基本功能描述可提供当前秒流量、当前小时流量、当前天流量、上一小时流量、当前天累计流量、前一天累计流量、当前月累计流量、上一月累计流量等不同的累积量参数，还可以提供温度、压力、孔板等现场仪表维护超弛以及孔板清洗等功能。主要包括：计量数据（瞬时、历史）显示、保存、查阅、打印；计量人员操作权限设置；参数设置、保存、查阅、打印；计量事件记录、保存、查阅、打印；数据报表生成、保存、查阅、打印；实时/历史趋势图生成、保存、查阅、打印；节流装置清洗、检查设置和流量补偿；仪表检定、零位检查设置和流量补偿；计量核算；时钟校准；4.2通讯功能PC8模块提供1对冗余的100M网络接口和2个串行接口，可提供ModbusTCP和OPC数据接口。4.3系统可靠性为保证控制系统和计量系统的相互集成、独立和系统可靠性，控制系统和计量系统随时监测系统通讯状态和设备状态。正常运行时，控制系统和计量模块各自承担过程控制和流量计量功能。当计量模块出现故障时，控制系统将执行流量计量功能。计量模块恢复后将自动切换至计量模块执行流量计量功能。

附图是PC8流量计量检测报告

附1卡件平均无故障时间ModuleMTBFFigure(years)@ambient:NumberofComponents20°C30°C60°C80°C8002-CC-8544641832123128003-CC-1244641832123128020-CE-RH1106398986644448338021-CE-LH1106398986644448338105-TI-TC100.983.336.314.14968106-TI-RT65.258.337.522.72748109-DI-DC81.569.940.523.13048110-DI-DC8270.641.223.63168111-DI-AC74.463.136.221.13348112-DI-AC75.464.136.921.63508113-DI-AC74.563.236.2213348114-DI-AC75.464.136.921.63508115-DO-DC57.249.530.118.13118116-DO-AC87.976.145.426.62778117-DO-DC57.649.836.120.33108118-DO-AC77.964.932.916.62748121-DI-DC14111965.440.34808122-DI-DC14812567414568201-HI-IS56.346.120.29.78458202-HO-IS40.83314.16.711288204-AO-IS45.837.917.58.87888205-TI-IS66.856.127.814.99298206-TI-IS66.956.227.814.99298215-DO-IS60.150.125.814.66278220-DI-IS65.151.719.68.67978505-BI-MB76.161.525.710.24418601-FT-NI312824941265708348604-FT-FU809730496326448621-FT-IS269621511086679348622-FT-IS23011845943594448623-FT-IS19311543788499668625-FT-IS801789736670228626-FT-IS3924327518291114508707-CA-0815521312762472828710-CA-04197016851007634478711-CA-NS15361343852608608715-CA-BI4477406928802032128720-CA-04208718571253934378723-CA-RB537346962958209758724-CA-PS997687085470387238727-CA-0812511125784598728910-PS-DC121.1111.575.341.4488920-PS-DC114.585.630.211.31868922-RB-IS90.478.244.627.36108521-PC-MT28.725.415.210.1586RAILBUS108.996.16342.51605．SCS/SIS合二为一针对集气站控系统可能涉及的安全连锁点以及FGS的接入点，GE可以PAC8000的基础上提供合二为一的解决方案，安全等级达到SIL2,AK4。在满足系统安全等级的前提下，最大限度地节省投资成本。

6.PAC8000开放式控制系统典型案例简介广安轻烃回收装置控制系统西南油气田广安轻烃回收装置生产规模为100X104m3/D，主要工艺装置包括分子筛脱水装置、轻烃回收装置、产品气增压装置、液化气、轻油罐区以及装车设施等。为保证全厂安全、可靠、平稳、高效、经济地运行，用户要求对全厂的控制系统采用分散控制系统DCS，紧急停车联锁和可燃气体/火灾检测报警各采用一套独立的安全仪表系统SIS，对于远离装置区的生活区污水处理装置的控制采用远程终端装置RTU，同时实现满足GB/T21446-2008标准的天然气流量计量功能。PAC8000系统的硬件设计可以达到防爆2区直接安装，工作温度在-40~70摄氏度之间，G3防腐认证。同时，PAC8000系统可以在同一硬件平台上实现DCS、ESD、F&G、RTU以及天然气流量计量功能，用户只需要使用一个软件平台就可以对所有的控制功能单元进行组态、编程和维护，大大简化了维护的工作量，同时减少了备件的种类和数量。无锡合成化工天然脂肪醇工程控制系统无锡市合成化工有限责任公司2万吨/年天然脂肪醇工程控制系统，是目前国内脂肪醇生产装置最先进的控制系统。通过该系统，可以对整个天然脂肪醇的生产过程进行监视、自动控制、故障报警、报表打印等，操作人员只需输入必要的参数，而且DCS系统可以不断优化用户设定参数，以期达到优质、稳定、高效的生产。PAC8000控制系统控制站分散安装在装置现场，省去多芯电缆、编组柜和安全栅，大大减少了控制室内的硬件设备和节约控制室的空间。在减少硬件的同时，系统的简单化带来了系统集成和开车成本的降低。相对于常规控制系统，本系统总投资成本约降低20%，系统维护成本降低约10%。用户对PAC8000控制系统的评价是：“PAC8000确保了在恶劣过程环境里的可靠操作，同时也是一种节约成本的方案，不仅节约了初始的硬件和工程成本，而且降低了运行中的维护成本”。吉化乙烯厂罐区监控系统吉林化学股份有限公司乙烯厂油品罐区承担了乙烯厂、化肥厂以及炼油厂原料油、汽油、石脑油、液态烃、丁烯、富乙烯等产品的储存和输送任务，整个罐区分为5大部分：原料油罐区、汽油罐区、液态烃罐区、839罐区以及802罐区，罐区分布分散，现场与控制室之间最远距离可达5000米，现场条件较为恶劣，一部分现场仪表位于危险区域的2区，一部分现场仪表位于危险区域的1区。用户选择控制系统时，除考虑到罐区监控的基本要求外，同时由于控制设备可安装空间小，要求控制设备安放在现场控制室，数据统一在油品车间操作室进行记录和操作。用户同时要求控制系统具备良好的开放性和可扩展性能，能够适应现场多种类型现场仪表的需要。GE公司充分考虑了用户要求和目标，同时，也对将来的扩容和改造做了充分的考虑，为其选择性价比极高的PAC8000控制系统，该系统将控制站分散安装在各个现场操作室内，可以省去大量长距离的多芯电缆、端子柜和安全栅，从而大大减少控制室内的硬件设备、节约控制室的空间。在减少硬件的同时，系统的简单化带来了系统集成、开车和维护成本的降低。

7．采用PAC8000开放式控制系统所带来的收益（1）减少投资，节约工程费用——PAC8000一体化控制吸取了基于WindowsNT的面向对象技术的优点，图形化的用户界面和简单易学的软件使得过程控制系统开发周期至少缩短30-40%。PAC8000不仅可以减低费用和劳动力，更为主要的是避免了项目工程中由于人为因素造成的错误和失误。这些错误和失误在以往的控制项目工程中是常见的。使用PAC8000，您不再需要手工生成设计文档以及接线图和操作画面文档资料,减少了先进控制方案编程的重复性，减少了重复性的输入工作，从而大幅度缩短系统组态时间。（2）减少电缆、桥架投资——现场仪表的电缆可以就近连接在本地输入/输出端子上而不必铺设到控制室内，昂贵的信号电缆被以太网电缆所替代。由于系统的安放地点更加接近现场仪表的安放现场，从而节省了从现场仪表到控制室内的信号电缆，取而代之的是高速控制通讯网络，由此而节省的工程和材料上费用是十分可观的。（3）减少接线端子投资，简化回路检测，缩短开车时间——现场接线直接连接到本地PAC8000输入/输出接线端子上,不需要额外的接线端子排。（4）灵活的系统设计——丰富的控制器模块、模拟量模块、数字量模块、电源模块提供最大的灵活性和使用空间。（5）高度的系统可靠性——PAC8000控制器、电源及网路冗余的应用保证了最大的系统正常运行时间。即使是在危险场合，模块“热插拔”也不会影响系统操作和组态。（6）维护方便——PAC8000系统RTU/PCS/SIS(ESD&FGS)基本平台构架相同。只是针对SIS系统，所需模块作了TUV认证，保证整个系统的安全等级达到SIL2。针对RTU系统，提供支持DNP3.0（实现断点续传功能）的RTU控制器。RTU/PCS/SIS系统完全缝集成。维护人员只需要学习一种系统编程方式，就能基本掌握,针对油气田的各种不同的应用领域。8．项目实施建议：请确认项目现场是否属于雷击区。因为地理原因，在西南油气田各场站自控系统经常受到雷电威胁。曾经多次出现过，由于雷击，造成设备损坏导致停常产事故。目前都作了电源防雷，信号防雷以及通讯防雷的安全工程。请确认下层变送器是否带Hart协议。如果下层仪表带Hart协议，建议站控系统采用支持Hrat协议的IO模块，为日后数字化油田建设，上智能仪表设备管理软件预备接口，节省将来可能的设备改造投资。

附件：PAC8000系统部分业绩表序号用户名称省份城市装置应用年份1吉林石化吉林吉林罐区DCS20022无锡东泰精细化工江苏无锡全厂DCS20033宜兴明阳化工江苏宜兴全厂DCS20034乐山永祥树脂四川乐山VCMDCS20045山西安泰集团山西介休焦化DCS20046齐鲁石化山东淄博锅炉DCS20047西南管线广西南宁罐区DCS20058海南炼化海南洋浦码头、碱渣DCS20069营口佳孚石化辽宁营口全厂DCS200610燕山石化北京北京锅炉DCS200611亿利化学内蒙古鄂尔多斯乙炔电石筒仓DCS2007VCMDCSPVCESD蒸发固碱DCS离心干燥DCS污水处理DCS空压制氮DCS12冀东油田河北唐山油品预处理F&G200713哈大管线黑龙江哈尔滨泵站、罐区DCS200714山西港华集团山西太原煤气化F&G200815太仓储备油库江苏太仓罐区、码头DCS200816合肥应急调