http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-24 19:35:12 來源:今日自動化
當傳統的控製係統已經不能滿足生產企業勞動力改進和效益提高的要求時,用戶很自然地會去尋找一種可以擴展傳統功能的控製係統。2004年,擴展的自動化係統800xA橫空出世。
自推出以來,來自全球廣泛行業的眾多新老客戶先後選購了6000餘套ABB 800xA係統,這既包括全新的係統安裝,也涵蓋已有的ABB自動化係統升級為800xA。ABB控製係統亞太區中國部經理曾碩巍介紹說:“目前,800xA係統的應用領域涵蓋包括石油及天然氣、石化、化工、生物製藥、製漿造紙、冶金及有色金屬、水泥、礦山、發電、太陽能、垃圾焚燒、生物乙醇等在內的廣泛工業領域。隨著越來越多的國內用戶在‘增效節能’上需求愈加強勁,ABB係統800xA所提倡的‘一體化的過程和電力自動化’以及‘協同’的理念和實踐,將會得到更多用戶的認可和接納。我們十分看好係統800xA在中國市場的發展前景。”
2004年,ABB選擇了中國作為係統800xA全球推廣的第一站,正是因為中國市場已經逐漸成為全球經濟一體化高速進程中的主力軍。作為曾經深入參與係統800xA研發,並且是係統800xA全球第一站推廣團隊的一員,曾經理顯得很激動:“我wo很hen欣xin喜xi地di看kan到dao中zhong國guo市shi場chang的de蓬peng勃bo發fa展zhan與yu日ri趨qu成cheng熟shu。越yue來lai越yue多duo的de國guo內nei用yong戶hu開kai始shi從cong係xi統tong的de整zheng個ge生sheng命ming周zhou期qi來lai考kao慮lv運yun營ying成cheng本ben,從cong一yi個ge更geng宏hong觀guan和he係xi統tong的de角jiao度du考kao慮lv自zi動dong化hua與yu電dian氣qi的de關guan係xi,他ta們men看kan重zhong的de是shi更geng快kuai的de周zhou轉zhuan速su度du、更強的用戶定製、gengxiaodeshengchanpiliangyugengdidezongtichengben。tebieshizaigezhongchanghetingdaoxingyeyonghudelianghaofankuishi,wodoujiaodedangshidefuchushizhidede,zhezhongrenkeduiwomenlaishuoshizuihaodehuikui。”
如果說整個工業領域的進化與升級是一項繁冗、浩大的工程,那麼ABB更像是一位默默無聞的奠基者。首次將過程自動化與電力自動化合二為一,實現完善的電氣集成;首次引入高完整性安全係統,將一體化方案推向一個新高度;首次將基金會現場總線(FOUNDATION Fieldbus)的全麵網絡結構(FF H1低速網段及FF HSE 高速以太網)引入實時過程控製;首次將IEC 61850標準融入DCS係統,促進變電站設備的無縫集成——ABB係統800xA中融入了太多的“第一次”。可以說,ABB的創新精神在這一產品中發揮到了極致。盡管ABB在國際標準的製定、產品的研發以及新技術的探索等方麵不遺餘力,但行事低調的風格卻彰顯了這一國際大品牌的可貴品質——睿智實幹,但不張揚。
2010年7月13日,係統800xA推tui出chu了le其qi最zui新xin版ban本ben。新xin版ban本ben進jin一yi步bu提ti升sheng了le係xi統tong的de整zheng體ti性xing能neng和he可ke用yong性xing,同tong時shi大da大da減jian少shao了le物wu理li足zu跡ji,提ti高gao了le操cao作zuo員yuan的de效xiao率lv,使shi用yong更geng為wei簡jian單dan,實shi現xian與yu智zhi能neng設she備bei和he電dian氣qi係xi統tong更geng深shen層ceng次ci的de集ji成cheng。這zhe預yu示shi著zheABB又一次站在了行業的前端,她以前瞻的視角與敏銳的市場洞察力,繼續引領著工業領域的發展進程,同時將“集成的力量”的精髓展現得更加淋漓盡致。
新版本發布——凸顯集成的力量
在2010年9月6日開幕的第21屆多國儀器儀表學術會議暨展覽會(MICONNEX 2010)上,ABB集團攜旗下開放式控製係統、測量(常規及過程分析儀器儀表)及低壓控製產品等部門聯袂參加,並於展會同期舉辦了主題為“ABB應用於流程工業的產品、係統和解決方案”的技術交流會,深入展示了完善的測量與控製產品的供應能力和在流程工業領域強大的係統集成能力。其中,係統800xA最新的5.1版本在此次展會上重裝亮相、大放異彩,並榮獲中國儀器儀表學會頒發的“2010年度科學技術優秀產品獎”。
據曾經理介紹,新推出的係統800xA升級版本更加注重“以人為本”,更(geng)加(jia)人(ren)性(xing)化(hua)的(de)理(li)念(nian)被(bei)融(rong)入(ru)其(qi)中(zhong)。在(zai)提(ti)高(gao)操(cao)作(zuo)員(yuan)效(xiao)率(lv)方(fang)麵(mian),強(qiang)化(hua)了(le)如(ru)報(bao)警(jing)分(fen)析(xi)等(deng)先(xian)進(jin)報(bao)警(jing)管(guan)理(li)功(gong)能(neng),同(tong)時(shi),新(xin)增(zeng)點(dian)控(kong)功(gong)能(neng),促(cu)進(jin)操(cao)作(zuo)員(yuan)協(xie)作(zuo),引(yin)入(ru)快(kuai)照(zhao)報(bao)告(gao),改(gai)進(jin)工(gong)廠(chang)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)的(de)可(ke)視(shi)性(xing);在優化海量數據處理流程方麵,全麵更新了批量程序編輯工具,並引進了任務分析工具和詳細的差異報告;在增強係統可維護性方麵,引入了以客戶為中心的“係統管理主控台”和“安全性更新工具”,優化係統安全運行。
在對現場總線的支持方麵,ABB的眼光永遠是長遠且開放的。新版本在對現有種類業已豐富的現場總線的支持基礎上(如HART、 FOUNDATION Fieldbus、Profibus、Modbus TCP、Drivebus等),新增了對PROFINET、DeviceNet(EtherNet/IP)和WirelessHART的集成,同時提升了對IEC 61850集成功能的支持,給用戶充分的選擇自由。曾經理認為,給予用戶選擇總線技術的自由是ABB曆來堅持的原則,這充分反映了ABB對於用戶多樣化需求的重視。他說:“對ABB而言,現場總線永遠隻是解決問題的手段,而非目的。ABB更關注於為客戶提供高效增值的解決方案確,這可能需要多種手段或它們的組合。所以當用戶麵臨現場總線選擇的時候,ABB能基於用戶對於總線技術的期望值、預算和實際需求,結合多年來積累的深厚專業技術和行業經驗,協助用戶找出滿足其最終需求的解決方案。”此外,新版本中還為AC 800M控製器引入了性能更為強大的CPU模塊,其主頻可達450Mhz,內存可達256M。這大大加速了係統的運行能力,改進用戶效率的同時,提高了生產力。
作為技術領先、性能卓越的自動化平台,係統800xA促進協作、提高操作員的效率、實現無縫的控製解決方案,並通過集成各種獨立的係統、應用、信(xin)息(xi)或(huo)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)以(yi)及(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)平(ping)台(tai),提(ti)供(gong)靈(ling)活(huo)的(de)升(sheng)級(ji)途(tu)徑(jing)。此(ci)次(ci)升(sheng)級(ji)版(ban)本(ben)的(de)推(tui)出(chu),為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)更(geng)加(jia)凸(tu)顯(xian)出(chu)其(qi)強(qiang)大(da)的(de)集(ji)成(cheng)能(neng)力(li)。
首開先河——電氣集成與開放標準完美融合
一般來講,由於組織結構、技術以及曆史的原因, 同一工廠內用於過程自動化與電力自動化的係統是相對獨立、彼此分離的,與保護及控製智能電子設備(IED)dejiaoliutongchangcaiyongyingjiexianhuochuanxingjiekoudefangshi。youyuxuyaodaliangbuxianhexiancundedaliangtongxinxieyi,daikuanhechengbenxiaoyishoudaoyanzhongzhiyue。lingwai,duoxitongdailaideshiduogeshujuku、多個工程工具、butongdecaozuoyuanzhan,yijigengduodexitongguanliheweihugongzuo。zaijintian,duiyuxuduogongyegongchangyufadianchanglaishuo,zhequeshishiyigeshishizaizaidezhangai,weicixuyaofuchugaoangdedaijia,erdianqijichengzhengshijiejuezheyiwentide“良藥”。係統800xA正是在這一需求下,通過其完善而強大的集成功能,有效地促進工廠的過程與電力自動化,使過程儀表、過程電氣(如低壓馬達控製中心MCC、電機控製器、變頻傳動等)、變電站自動化及電力管理(PMS)等實現真正的一體化,這就意味著用戶僅需要一套單一的係統,便可實現對工程、操作及維修的管理。這有助於全麵推進對工廠各類設備的高效管理和資產優化,促進係統和部門之間的協同合作。
IEC 61850標準於2004年首度發布,被公認是變電站自動化領域的全球通信標準。係統800xA完全支持這一全球開放的標準,這在業內首開先河。“憑借強大的電氣集成技術與IEC 61850標準的以太網通信解決方案,用戶大大減少了硬接線通信及複雜的軟件網關,降低了投資成本。”曾經理評價道。
節能增效——優化能源使用
目前,“節能增效”已經成為許多廠商在競爭中的“殺手鐧”。曾經理談道:“作為全球增效節能技術的領導廠商,ABB從一次能源的開采、傳輸,到電廠的發電、電力輸配,以及到最終用戶的整個能源價值鏈的每個環節都有相應的產品、係統、解決方案和配套服務, 能把整個能源價值鏈的使用效率提高20%~30%,而不是簡單地把‘節能增效’當做宣傳的噱頭。ABB中國在2005年成立了節能中心,通過體係化的節能增效措施,積極推動中國的可持續發展。”
節能增效離不開先進的電力和自動化技術,係統800xA可用於能源價值鏈的多個環節。利用其強大的一體化的過程及電力自動化能力,並結合ABB先進而豐富的CPM(協同生產管理)解決方案,在提高工廠整體運營的可視性和生產效率的同時,可有效降低能源成本和溫室氣體排放。當結合使用ABB先進的變頻傳動和高效電機技術時,節能效果尤為快捷顯著。這樣的一體化解決方案,為用戶提供了節能增效的廣闊空間。
在發電行業,幾乎所有設備都需要使用變頻傳動及軟啟動器;冶金行業中,煉鋼高爐需要大量使用重型風機,軋機則需要使用傳動和電機;製漿和造紙行業需要傳動和電機來驅動大型機器;石油和天然氣行業需要泵和壓縮機……,幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)加(jia)工(gong)工(gong)業(ye)都(dou)要(yao)使(shi)用(yong)大(da)量(liang)的(de)低(di)壓(ya)及(ji)中(zhong)壓(ya)設(she)備(bei)。如(ru)何(he)確(que)保(bao)電(dian)力(li)供(gong)應(ying),同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)能(neng)源(yuan)成(cheng)本(ben)和(he)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)是(shi)行(xing)業(ye)用(yong)戶(hu)的(de)共(gong)同(tong)目(mu)標(biao)。係(xi)統(tong)800xA對過程電氣的集成,可提供智能電機的控製和高完整性解決方案,為運營商帶來廣泛的收益。
曾經理介紹說:“電機、chuandongyukaiguanguidejichengfangshiyaoyuhuanbaodeyaoqiuyizhi,biruduiliuchengsudugengjingquedekongzhitigaochanpindechanliangyuzhiliang,tongshi,genghaodesudukongzhikeyijiangjixiemosunzuixiaohua,bingjiangzaiqidongshiyouyufuheguogaoerdaozhidewangluofengxianjiangdaozuidi。”另外,一體化的低壓開關櫃與智能電機控製器可以與係統800xA進行完美集成,簡化規劃、儲存於服務的同時,也為係統集成商和終端用戶提供了諸多便利。
首創的一體化安全係統
——始終為用戶保駕護航
提到ABB的安全係統,不得不提到兩個重要的年份:1979年,ABB為在歐洲北海進行油氣開發的MOBIL Exploration(現在的ExxonMobil)公司提供了第一款可編程安全控製係統——Safeguard 700;1984年,ABB向挪威國家石油公司(Statoil)的Gulfaks A海上平台提供了世界上第一套集過程控製和安全於一體的自動化係統,基於MasterPiece 2x0技術——一體化的安全解決方案就此步入了自動化的殿堂,ABB安全產品的開發也一直遵循一體化的原則。ABB這一獨樹一幟並被曆史證明具有高度前瞻性的理念和實踐,在20年之後也逐漸為其他主流的自動化廠商所認同,並將其應用到各自的自動化解決方案中。在ABB安全係統30餘年的發展史中,我們也見證了數代以一係列技術創新為特征的ABB安全係統的引入:從雙重模塊化冗餘的Safeguard(RDA)係統、三重模塊化冗餘的Plantguard(TMR)係統,到最新模塊化、基於“內置的多樣化技術”的800xA高完整性安全儀表係統,其冗餘配置可滿足特定項目對四重化(Quad)結構係統的要求。隨著800xA高完整性安全儀表係統的推出,ABB將“一體化安全”詮釋得更加完美。
自1979年,ABB公司受命為北海Statfjord B海洋石油平台提供第一套可編程緊急停車係統以來,ABB公司30餘年來一直走在安全係統開發與實際工程項目交付的最前沿。目前,ABB最新一代的安全儀表係統——通過SIL3認證的800xA高完整性係統已經成為係統800xA的重要有機組成部分,其獨有的“內置的多樣化技術”可有效地根除硬件冗餘設計常見的“共因失效”,並極大地降低“係統失效”,繼續引領著安全技術發展和一體化的潮流。曾經理同時指出,基於海洋般深遠的經驗和豐富的安全產品、係統及服務,ABB可為用戶提供最適合的安全解決方案。
據了解,自2007年開始,ABB逐步在全球選定的安全執行中心(SEC)主動推廣和實施經第三方權威機構任證,符合IEC 61508/IEC 61511標準的功能管理係統(FSMS),規範安全項目的執行,確保工程質量。截至今年第一季度,已有8個中心通過德國TüV萊茵的認證並取得證書,其數量之多、範圍之廣、投入之大,居世界首位。在將來,該數量有望達到20個之多。這一全球性的團隊包含超過500名獲得TüV認證和ABB技術認證的安全工程師,這是目前其他廠家無可比擬的。曾經理介紹說:“這些中心為各地客戶提供安全儀表係統設計、工程和項目執行所需的地方資源,以及當地安全標準專家和技術專家。”ABB對於功能安全的重視程度可見一斑。
係統800xA在ABB百年專業技術的潤澤下,已經迅速成長為工業領域進化的“助推者”。在引領控製係統技術趨勢的同時,為用戶帶來的是更為高效的高完整性自動化解決方案。我們有理由相信,ABB將在未來繼續叩響工業領域的進化之門,因為這既是ABB公司對於“在進化中提升”承諾的兌現,更將成為工業領域劃時代的裏程碑。
煉油廠電氣設備係統集成
ABB過程自動化 Antonio Carvalho Johan Hansson
使用800xA係統和IEC 61850標準為煉油廠提供現代化電氣集成解決方案
對(dui)任(ren)何(he)行(xing)業(ye)來(lai)說(shuo),確(que)保(bao)一(yi)個(ge)獨(du)立(li)可(ke)靠(kao)的(de)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao),管(guan)理(li)和(he)控(kong)製(zhi)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)和(he)管(guan)控(kong)其(qi)它(ta)任(ren)何(he)關(guan)鍵(jian)流(liu)程(cheng)的(de)參(can)數(shu)同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao)。將(jiang)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)到(dao)流(liu)程(cheng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong),允(yun)許(xu)在(zai)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)、維護和運行操作領域執行單一策略,可提高生產率和可用性。
ABB以其屢獲殊榮的800xA擴展型自動化係統,在電氣設備集成領域處於領先地位,它利用全球性的IEC 61850變(bian)電(dian)站(zhan)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)和(he)保(bao)護(hu)標(biao)準(zhun),使(shi)該(gai)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)與(yu)智(zhi)能(neng)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)相(xiang)集(ji)成(cheng)。基(ji)於(yu)現(xian)代(dai)技(ji)術(shu),采(cai)用(yong)全(quan)球(qiu)性(xing)的(de)標(biao)準(zhun)可(ke)降(jiang)低(di)安(an)裝(zhuang)和(he)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben),並(bing)提(ti)高(gao)資(zi)產(chan)管(guan)理(li)能(neng)力(li)。
ABB正向Petrobras公司的12個巴西煉油廠提供9套基於800xA係統的流程控製和電力管理係統,將煉油廠產量提高40%。本文將介紹Petrobras的REPAR煉油廠項目。
電氣設備的係統集成並非新的概念。多年來,中、低和高壓設備早已納入流程控製係統(PCSs)中(zhong)。從(cong)傳(chuan)統(tong)意(yi)義(yi)上(shang)來(lai)說(shuo),這(zhe)類(lei)為(wei)流(liu)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)配(pei)電(dian)服(fu)務(wu)的(de)係(xi)統(tong),在(zai)同(tong)一(yi)工(gong)廠(chang)中(zhong)是(shi)分(fen)離(li)的(de),要(yao)通(tong)過(guo)大(da)量(liang)的(de)硬(ying)件(jian)接(jie)口(kou)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie)。受(shou)製(zhi)於(yu)電(dian)纜(lan)布(bu)線(xian)和(he)工(gong)程(cheng)成(cheng)本(ben),傳(chuan)統(tong)方(fang)式(shi)下(xia)的(de)帶(dai)寬(kuan)有(you)限(xian),且(qie)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)不(bu)高(gao)。使(shi)用(yong)智(zhi)能(neng)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)(IEDs)和串行接口,可以充分利用電氣係統的更多信息。今天,這種方法已在工業和發電應用領域中得到普遍利用。
變電站自動化係統中使用了大量的協議和標準,其中包括IEC 60870-5-10x、DNP 3.0、Modbus和各種傳統協議。多種接口需要各種各樣的工程工具、協議轉換器及網關,因此增加了硬件、維護及工程成本,出現了在逐個項目甚至逐個裝置上實施各種方案的情況。圖1所示情況表明:電氣和流程控製係統之間,可通過不同的串行協議以及一個硬件接口與IEDs進行通信。
IEC 61850
2004年推行的全球性IEC 61850變電站自動化標準,在簡化IEDs的集成方麵向前邁進了一大步。該標準確保了各裝置間的互操作性,可替代變電站自動化領域中所有協議。
IEC 61850標準的核心包括一套完整的IED目標導向模型及其數據和所支持的通信服務。在建模時,各類型和各品牌應與IEC 61850標準一致並符合IEDs的形式。如資料庫1所示,通過使用一種共同的、以XML為基礎的變電站配置描述語言(SCL),可以進一步支持互操作性。
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將IEC 61850融入800xA係統
ABB的800xA係統是目前市場上第一套支持IEC 61850的流程控製係統,具體執行方式如圖2所示。其縱向通信(采用全套MMS堆棧)和橫向通信(采用GOOSE,即麵向通用目標的變電站事件)都可獲得支持。
通過一個采用IEC 61850的OPC服務器,可以進行縱向集成,該服務器可以正常的OPC數據項目形式,將MMS數據傳送給800xA係統。也就是說,800xA係統可以直接存取全部所選擇的IED數據,例如電流和電壓測量值、工作狀態、連鎖情況、計時報警和各個事件,也可向IEDs發出開啟或關閉指令。所有的800xA係統都具有顯示功能,例如顯示可自由配置的圖像、麵板、報警和事件清單以及重現功能。而且IED參數的讀寫可遠距離操控,正如幹擾記錄文件那樣,可以傳輸給800xA係統。
橫向部分的集成通過GOOSE通信的AC 800M控製器得以實現。采用一個IEC 61850接口裝備AC 800M,就有可能與同一個IEC 61850網絡上的其它IEDs實時橫向通信,例如快速卸載信號、聯鎖,甚至在控製器應用方麵所需要的模擬數值。
利用縱向和橫向通信,采用最新的現代化技術配備800xA係統按照全球性標準與IECs進行通信,這意味著變電站設備已實現了無縫集成,單係統解決方案可實現真正集成的流程和電力自動化。主要好處如下:
一個用戶接口,確保了數據顯示、數據訪問和操作程序的一致性,大幅提高操作員的工作效率;
數據被記錄和歸檔到單一的數據庫中,有利於更快的分析誤差和識別工廠範圍內各事件的發生順序;
由於零配件較少且培訓量不大,因此業主所花費的成本較低,但需要係統的管理和文件;
利用電氣診斷數據,並與計算機化維護管理係統(CMMS)相連接,增強了資產管理能力。
ABB的800xA係統是目前市場上支持IEC 61850的第一款流程控製係統
Petrobras的電力管理
如資料庫2、3所示,ABB在Petrobras的煉油廠建有大量的電力管理係統。在巴西Petrobras所屬的12家煉油廠中,ABB已經在其中9家安裝了PMS係統,7家安裝了流程控製係統。
三年前,作為戰略發展計劃的一部分,Petrobras決(jue)定(ding)投(tou)入(ru)大(da)量(liang)資(zi)金(jin),重(zhong)點(dian)在(zai)柴(chai)油(you)和(he)汽(qi)油(you)生(sheng)產(chan)領(ling)域(yu),通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)新(xin)的(de)生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)和(he)提(ti)高(gao)煉(lian)油(you)廠(chang)現(xian)有(you)生(sheng)產(chan)單(dan)元(yuan)的(de)現(xian)代(dai)化(hua)水(shui)平(ping),來(lai)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)率(lv)和(he)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。2008年2月,Petrobras與ABB簽訂了一個框架協議,由ABB提供PMS和PCS係統。該協議的合同金額高達6100萬美元,包括提供硬件、軟件和技術服務,還包括專業培訓。按照合同規定,預期將在9家煉油廠中執行70個項目。事實上,ABB已經在那裏安裝了大量的設備。
這項現代化計劃的規模非常龐大。除了興建新的水處理、烹飪、脫硫和其它流程設施之外,Petrobras還在建設50個新的變電站,並采用IEC 61850提高其它40個變電站的現代化水平。
ABB的800xA係統非常適合這類大型工廠項目:除了可以成為一係列流程工業中領先的自動化平台之外,它還具有獨特的能力,將流程、電氣和安全係統集成為一個單一的係統。
此外,它可以確保煉油廠操作人員從一個單一界麵監控這些係統,並運行流程控製係統中的電力管理應用軟件和IEC 61850的智能變電站。
這樣的集成係統與非集成係統相比,操作和成本效益十分巨大,其中包括全部自動化係統和電力資產的進一步優化、工程簡化、維護簡易化、能源效率提高以及初期投入下降。
Petrobras計劃在操作、維護、培訓、優化和質量控製中進一步理順流程,800xA係統則可以支持改善數據和資源。
REPAR煉油廠是Petrobras最重要的下遊生產單位之一
REPAR項目
REPAR煉油廠是Petrobras最重要的下遊生產單位之一,它坐落在巴西的巴拉那州,是巴西人口最多和工業化程度最高的地區之一。因此,在Petrobras的戰略計劃中,REPAR煉油廠的投資要高於其他幾家煉油廠。
REPAR煉油廠實施的發展規劃中包括安裝一套新的PMS係統。這個項目還包含幾個新的變電站,其中一個230kV的輸入變電站、一個69kV的GIS(氣體絕緣開關設備)配電變電站、12個流程變電站以及2台新的汽輪發電機。該項目使REPAR煉油廠的供電能力幾乎達到原來的3倍,從26MW增加到76MW,包括1個新電廠和12個新變電站的建設,以及8個現有變電站的現代化技術改造。
REPAR煉油廠采用符合IEC 61850標準的變電站自動化和PMS係統的通信技術。ABB的800xA係統可以非常理想地滿足REPAR的PMS係統需要。這就要求新的PMS係xi統tong,通tong過guo使shi用yong關guan鍵jian控kong製zhi特te點dian的de同tong一yi數shu據ju庫ku,利li用yong一yi個ge單dan一yi和he集ji中zhong解jie決jue方fang案an的de減jian載zai響xiang應ying和he無wu功gong電dian力li控kong製zhi,整zheng合he原yuan有you係xi統tong的de功gong能neng性xing。因yin此ci,在zai將jiang包bao含han老laoPMS係統的Advant站升級到了800xA係統的同時,保留了Advant主控製係統。而新的變電站從一開始就使用了800xA係統,如圖3所示。
新的變電站使用配有IEC 61850接口的冗餘AC800M控製器和PROFIBUS DP現場總線網絡,與智能MCC(電機控製中心)和驅動器相連接。IEC 61850標準網絡應用於下列電壓等級:69kVGIS變電站、13.8kV開關設備、2.4kV中壓配電櫃和0.48kV配電櫃。因此,ABB的PMS係統適用於控製煉油廠電氣係統的各等級電壓。800xA係統的操作由ABB的PMS數據庫支持,而該數據庫的執行建立在ABB24年的豐富經驗和電力管理係統的基礎之上。
當這個項目完成後,800xA係統將會有16個冗餘配置的AC800M控製器安裝在10個變電站中,將與總共460個IEDs的接口連接。
為了使新的PMS和PCS係統正常運行,REPAR建設了一個新的中央控製室,總計安裝了56個800xA係統的操作員工作站,其中4個專用於電氣係統的監控。69kV的GIS係統是最重要的項目之一,它基於ABB的670係列IEDs,這座已經投入運行的變電站也采用了新技術。
如資料庫4所示,嚴謹的研究與IEC 61850網絡結構體係相結合,將自動化工程師與變電站工程師融入到相同的“項目表”。ABB正在盡一切努力,指導變電站工程師正確使用IEC 61850數據模型,使其與800xA係統的PMS完美集成。
優點
對於Petrobras公司而言,該係統具有以下優點:
標準化
IEC 61850技術和800xA係統的采用,允許Petrobras變電站配置中的各個程序、控製邏輯、控製數據庫和操作程序實現標準化,這有利於節約係統的調試和配置時間。IEC 61850旨在支持標準化的裝置采用實名製,而不是采用對象/注冊編號和相關指數。而800xA係統可通過其符合IEC 61850的要求,全麵支持這一標準化。
投資成本較低
使用IEC 61850,並與800xA係統PMS相結合,有利於執行多期項目。通過普通用戶的環境、以太網標準的使用,在定義、設計和工程方麵都體現了這一優點,由於采用橫向GOOSE通訊進行設備間直接數據交換,因此全部設備在工程上的集成隻需單一的工具,具有布線較少和防護性能更先進的特點。
生命周期成本較低
REPAR的主要好處之一,即通過使用一套能與IEC 61850配(pei)套(tao)的(de)具(ju)有(you)保(bao)證(zheng)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)的(de)係(xi)統(tong),達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)管(guan)理(li),並(bing)降(jiang)低(di)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)成(cheng)本(ben)。工(gong)程(cheng)數(shu)據(ju)的(de)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)和(he)標(biao)準(zhun)編(bian)程(cheng)語(yu)言(yan)的(de)使(shi)用(yong),進(jin)一(yi)步(bu)突(tu)出(chu)了(le)IEC 61850對REPAR項目所起的作用和力量,由於所需的培訓較少,從而節約了相關的費用,並降低了對人員的要求。
800xA係統的采用也有利於保護過去的投資。因為現有係統可以基於Advant主控製器,全麵與新係統集成。而且,新的PMS係統已經在結構上為將來更換傳統的係統控製器做好了準備。
流程集成和電力自動化
一套統一的流程和電力自動化係統將電力管理、流程電氣化和流程控製係統整合到REPAR煉油廠的單一控製環境中。REPAR已經評估了現有PMSxitongsuojuyoudeyoudian,liruketongguodianliguanlijiangdinengyuanchengben,bingyijiangzhexieyoudianzhuanyidaoxinxitong,tongshitongguoquanmianshishiyeyiwanquanjichengdexitongdeyijinyibujiaqiang。qudongzhuangzhidekongzhixitong、智能MCC和中壓開關設備的控製係統以及IEDs的保護和控製係統都被集成到同一係統中。REPAR已直接感受到了該係統在各方麵的改進,包括提高了流程的可見度、增大了電氣設備的資產管理可能性、提高了與流程控製接口的連接水平,以及進一步改進了操作程序。
800xA係統的采用,保護了過去的投資:因為現有係統可以基於Advant主控製器,全麵與新係統集成。
可靠性和實用性
800xA係統允許在一個DCS平台上實現PMS係統,應用這一平台使該係統的實用性和可靠性達到了最高水平。REPAR項目基於AC 800M冗餘控製器、冗餘控製網絡和一個冗餘IEC 61850的OPC接口以及其他安排,其中,800xA係統專為Petrobras設計製造,可滿足其規範要求。這一係統和其它機構實用性的提高,有助於為REPAR提供一套可降低計劃外停機時間的係統。
一個數字係統與一套強大的IEC 61850網絡相集成,可允許其使用遠程維護工具進行的設備診斷和報告,提高係統的可靠性。
成功的集成
為Petrobras的REPAR煉油廠提供的一套基於800xA係統的集成流程控製和電力管理係統,是2009年ABB的最高創新成就之一。REPAR項目將於2011年建成,而其他Petrobras項目將在以後幾年內陸續完成。PMS和PCS的集成配套將能通過從更遠距離實現對工廠操作的優化,進一步提高生產率,為全世界未來的項目樹立一個典範。