由于位于德国Bodelwitz的管网汇接点的调制解调器专用线路老化陈旧,所以需要将其转换为支持IEC60870 5-104远动协议的新通信系统,同时,该管网汇接站点也需要进行更新改造。在此之前,诸多功能均需要通过不同的系统组件(部分为模拟量组件)来实现,数据也是通过调制解调器线路传输到上层控制系统。最终成功征服E.ON ThüringerEnergie AG(E.ON图林根能源集团)的是WAGO-I/O-SYSTEM,因为它不仅具有PLC的功能,还能够通过远动控制器支持IEC60870远动协议。
天然气输送公司Thüringen-Sachsen mbH(ETG)与TEN图林根能源网络公司的天然气高压输送主干管线汇集在图林根Saale-Orla区的Bodelwitz管网汇接点。在这里还有一个跨接点连接着Pößneck GmbH天然气供应公司下游的天然气网络。E.ON能源公司对TEN的配气网络加以利用,为图林根州的许多区域(不含西南部地区和独立的市政公用事业)提供天然气。所有过程数据和结算数据都是以冗余的方式采集。来源于这个管网汇接站点的天然气流量是由位于图林根州首府埃尔富特的上层控制系统预先制定好的。以前的数据传输都是通过调制解调器专用线路进行。在该线路老化之后,远程控制站点的更新改造也便纳入了日程。为此,E.ON集团一直在寻找一个合适的自动化系统,它既要具有分布式控制功能又要支持远动技术,此外,它还要能够处理来自于爆炸危险区域的数据信号。最终,他们选择了WAGO-I/O-SYSTEM和WAGO远动控制器。
“多效合一”:远动控制和自动化……
“我们最终选择了WAGO,因为这样我们就能够通过远动控制器在一个系统中实现标准的自动化应用和远动应用。”E.ON公司的Ulf Quasnica这样阐释他们的选择。远动控制器可将过程变量或远动变量转换为数据,并按照IEC60870-5-101(串口通讯)或IEC 60870-5-104(基于TCP/IP)协议进行通讯。上述功能是通过使用CoDeSys软件在远动控制器中进行相应编程和使用CoDeSys数据库得以实现的。此外,编程时会基于IEC 60870-5-104标准创建冗余通信机制,从而确保远动控制器可与多达4个上层控制系统进行通讯。以前,系统的诸多功能都要通过多种不同的组件来实现,而现在,这些组件都被WAGO远动控制器和WAGO-I/O-SYSTEM取代了。控制器所连接的数字量和模拟量输入输出模块可以采集所有相关测量值,如压力,温度,天然气流量和灌注高度等。如今,Bodelwitz站点拥有一条DSL线路,因此允许按照IEC 60870-5-104(基于TCP/IP)协议与控制系统进行通讯,甚至包括Ex-i区域。
“远动控制器和与之相连的I/O模块将本地控制单元缩减为一个单独系统,从而简化了操作。来自爆炸危险区域的信号也可以通过Ex-i I/O模块轻松地进行处理,因为我们不再需要为Ex隔离配备额外的组件(例如:齐纳防爆安全栅)”E.ON的专家Quasnica补充说到。来自埃尔富特的Max Streicher GmbH&Co.KGaA公司承担了远动站点的改建工作。Streicher公司ELT和自动化服务主管Roland Pfeifer十分惊异于WAGO解决方案的简便性,并且将该解决方案的优点总结如下:”自从取消了齐纳防爆安全栅之后我们仅仅需要很少的组件,从而减少了在布线方面的投入。此外,系统能够提供站点所需的所有功能:生成气体加味装置的脉冲信号,对天然气预热、压力和天然气量进行控制,以及实现远动控制功能和过程可视化。
在控制器内部,高性能的软件调节取代了带有模拟量接口的独立的工业控制器,用以控制天然气供应量和气体压力。而相关的程序来自于3S公司,并且作为控制应用储存在控制器内部。
编程乃通过CoDeSys软件根据IEC 61131-3标准实现,且涵盖如下功能:仪表保护,气体流量和压力控制,无障碍切换,间歇式运行,手动控制以及根据既有系统自动调整。通过现场可视化功能和控制器的分布式控制功能,即使出现了通讯故障,也可以对本站点进行检测和控制。
压力和温度测量仪器等现场设备将数据发送给控制系统
两条高压输送主干管线(>25bar)汇集在Bodelwitz管网汇接点。同时,此处也是中压(16 bar)和低压(1 bar)输送管线的输出。
I/O system兼具自动化和远动控制功能
可以直接连接来自于Ex区域的信号
可根据IEC 61131-3标准进行编程
控制器可以作为软件调节器进行编程
天然气输送和气体压力控制
WAGO-I/O-SYSTEM可通过I/O模块采集所有相关测量数据,甚至包括来自Ex区域内的数值。可编程远动控制器可以作为软件调节器,并按所需的远动协议转换I/O数据。
文:Ulrich Menzel,WAGO
图:WAGO