集成狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用工程師John Gasparic向消費(fèi)者能源公司（Consumers Energy）位于密歇根埃塞克斯威多克工廠建議使用Allen-Bradley XM系列集成I/O產(chǎn)品來替換競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手設(shè)備時(shí)， 他驚訝的發(fā)現(xiàn)工廠所面臨的問題的嚴(yán)重性。他們使用陳舊的振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器控制30個(gè)振動(dòng)點(diǎn)，在沒有DCS的情況下， 使用帶狀記錄紙記錄器監(jiān)測(cè)大約250個(gè)進(jìn)程參量。Gasparic向他們解釋道：“使用Allen-Bradley ControlLogix控制器結(jié)合XM模塊可以監(jiān)測(cè)他們所有的參量， 并僅僅相當(dāng)于上一套DCS成本的一小部分。
消費(fèi)者能源公司先前曾經(jīng)考慮使用一個(gè)PLC控制器， 現(xiàn)在當(dāng)他們陳舊的振動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及事件順序記錄器無法正常服務(wù)時(shí)候， 他們決定和羅克韋爾自動(dòng)化一起， 進(jìn)行設(shè)備升級(jí)。 相比從前，擁有更加方便的控制和信息可用性， 他們更加方便，有效的開始進(jìn)行了升級(jí)工作。
項(xiàng)目描述
最初的計(jì)劃是要購買一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)器以及一個(gè)單獨(dú)的SCADA系統(tǒng)來替代記錄器和報(bào)警器， 但是沒有預(yù)算來上DCS。 羅克韋爾自動(dòng)化提供集成振動(dòng)和進(jìn)程數(shù)據(jù)包括24 RTD，136熱容量溫度測(cè)量以及92個(gè)4－20mA信號(hào)。
發(fā)電站的集成系統(tǒng)替代了他們現(xiàn)有的帶狀記錄紙記錄器，事件順序記錄器以及振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選擇的是Allen-Bradley XM系列， 系統(tǒng)包括8個(gè)X-Y方向軸振動(dòng)（非接觸式傳感器）、2 個(gè)速度傳感器、1個(gè)偏心、4個(gè)殼脹、1個(gè)雙通道差膨、2個(gè)轉(zhuǎn)速、1個(gè)相位以及2個(gè)閥位 LVDT，所有這些參量通過XM-120 或 XM-320模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 減少了備件庫存的成本。
XM系列集成到羅克韋爾自動(dòng)化ControlLogix處理器以及RSView操作員界面系統(tǒng)。 振動(dòng)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)SCADA數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以查看并歸類， 同時(shí)獲得了更為清楚的電廠運(yùn)行畫面。
通過羅克韋爾自動(dòng)化基于RSView客戶端/服務(wù)器的操作員界面系統(tǒng)，操作員可以獲得所有的可用數(shù)據(jù)。鑲嵌了VersaView面板的計(jì)算機(jī)位于既有的鍋爐和渦輪控制面板之中， 并提供過程情況的畫面再現(xiàn)。通過連接電站的局域網(wǎng)， 工程師可以在他們的操作臺(tái)計(jì)算機(jī)上使用RSView應(yīng)用軟件獲取進(jìn)程數(shù)據(jù)。 RSView系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)都可以在任意一臺(tái)RSView工作站中通過觸摸屏菜單進(jìn)行顯示、報(bào)警和趨勢(shì)顯示。
系統(tǒng)的心臟是Allen-Bradley ControlLogix控制器。它執(zhí)行控制和監(jiān)控功能。Flex I/O模塊連接ControlLogix處理器， 分布在電站中的8個(gè)位置來替換先前使用的帶狀記錄紙記錄器， 遠(yuǎn)程配置的ControlLogix I/O機(jī)架搭在順序和事件模塊。它們包括SOE（事件順序）輸入模塊， GPS時(shí)鐘界面模塊。 GPS模塊提供主時(shí)鐘，使得所有事件順序數(shù)據(jù)精度達(dá)到100μsec。 所有羅克韋爾自動(dòng)化硬件都通過以太網(wǎng)使用DeviceNet或者ControlNet網(wǎng)關(guān)連接到了工廠局域網(wǎng)。
整個(gè)系統(tǒng)屏幕更新速率是2/秒。 趨勢(shì)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫為1/秒，XM-440提供行程保護(hù)，繼電響應(yīng)時(shí)間能夠達(dá)到250 msec或更少， 以及兩秒的延遲應(yīng)用編程。
2個(gè)VersaView互為冗余，另外兩個(gè)VersaView服務(wù)器作為操作員監(jiān)測(cè)站， 另外設(shè)置4個(gè)客戶端遍布工廠。MODBUS接口以及電站既有的PLC Direct ， GPS事件順序時(shí)鐘標(biāo)記可以達(dá)到100msec精度。 新型事件順序（SOE）使用Vdc輸入，這樣便無需使用原有陳舊的順序（SOE）記錄器中的中置繼電器。
系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于使用DeviceNet減少建設(shè)成本。XM模塊使用Din-Rail導(dǎo)軌式安裝，并與透平的就地接線盒相連，取代原有的每個(gè)軸承與控制平臺(tái)的雙芯線連接。 這使得XM模塊、非接觸式傳感器的趨近器以及電源均被安裝在通用接線盒內(nèi)。根據(jù)透平與控制臺(tái)的距離， 接線成本預(yù)計(jì)可以減少40％－60％。
由于工廠沒有DCS，工廠又有為操作站提供信息來啟動(dòng)透平的需求，屏幕上增加了過程數(shù)據(jù)和趨勢(shì)數(shù)據(jù)的功能。使用ControlLogix計(jì)算在透平暖機(jī)過程中的一些公式包括爐壓、爐溫以及暖機(jī)時(shí)間等。
此外，Karn項(xiàng)目搭載了MODBUS接口模塊方便與Westinghouse WDPF DCS進(jìn)行連接。這使得電站中其他控制器的數(shù)據(jù)在RSView系統(tǒng)中同樣可以顯示、報(bào)警以及預(yù)測(cè)趨勢(shì)。
集成的羅克韋爾自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)比以前的分布式控制平臺(tái)，更加有效地利用了設(shè)備資產(chǎn)， 超出了客戶預(yù)期。
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