使一個過程操作員依賴于單一制造商的控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步過時。對于東德的天然氣供應商VNG來說,在選擇新系統(tǒng)時,考慮到將來的系統(tǒng)可移植性,靈活性是一個決定性的因素。使用基于Linux的過程控制系統(tǒng)能大大降低成本,特別是在工程設計方面。總共14套APROL系統(tǒng)已在現(xiàn)場成功運行。

天然氣是特別受歡迎的能源
當它用于發(fā)熱時,主要由甲烷組成的天然氣超過其他諸如煤和石油的礦物燃料。毫無疑問,它越來越多地被用作首要能源,已突破20%。Verbundnetz Gas AG(VNG)從俄羅斯、挪威及其他國家進口天然氣管網(wǎng),并將其分配到地方及當?shù)靥烊粴夤獭㈦姀S及大型工業(yè)組織。為了轉移站點及加工廠,VNG也使用地下儲藏單元,用作變動需求的緩沖器。21億m3左右的容量可滿足VNG冬天50%的需求。

VNG在萊比錫的總部
這些地下儲藏單元是人造的山洞,在含鹽豐富的巖石中采礦,距地面幾百米。天然氣用壓縮機加壓,通過壓力灌注進深洞。這種大容量的儲藏方式優(yōu)于地面的容器儲存,它擁有較高的釋放速度,占用最小的空間。
自動化工廠及過程控制系統(tǒng)逐漸進行現(xiàn)代化改造
這個全面的現(xiàn)代化項目對VNG使用了超過十年的地面操作進行全面改造及現(xiàn)代化。高度的自動化確保了儲藏設備的安全及高效的運作。過程控制在此扮演了決定性的角色。"我們的目標是通過降低運營成本保證所有天然氣服務的競爭性",自動化及電氣工程部主管Dr. J?rg Hartan說。成本效益高、可靠性及可升級--這些品質(zhì)都是過程控制系統(tǒng)必需具備的性能。并且萊比錫市的自動化專家們不想獨自擁有該項技術--他們希望設計一套能兼容來自不同廠商的可編程控制器的靈活系統(tǒng)。甚至,他們還希望有一套可廣泛升級的系統(tǒng),即可自動操作較小的系統(tǒng),也可操作諸如帶20,000個I/O點的大型系統(tǒng)。
當時,他們決定使用貝加萊的基于Unix的APROL控制系統(tǒng)。"決定因素是考慮到控制硬件的靈活性,"Hartan說道。同時價格也是一個重要的方面。另外,還有一個因素是集成SCADA功能包含了他們自己的數(shù)據(jù)庫,同標準的一樣,通過數(shù)據(jù)庫寫入過程數(shù)據(jù)。至1997年,所有的VNG基地都配備了新的控制系統(tǒng)。Hartan解釋道,"自從重組后,我們一直使用該項技術進行管理。"在選擇系統(tǒng)時,一個關鍵的因素是使用標準元件。無論什么情況下,盡量避免使用非標準的硬件。
目前最新的現(xiàn)代化項目是位于Postdam附近的Buchholz的地下儲存單元。在這里,APROL控制層與一個服務器協(xié)同運行、工程設計和操作。該系統(tǒng)還包括一個工程設計站和五個操作員站。在過程層運行四個控制器和十個探測控制器(B&R 2005系統(tǒng))。過程總線使用Profibus,其他基站使用以太網(wǎng)或冗余H1總線。
APROL 升級策略
APROL E 進入市場已10年,將被取消,取而代之的是新的APROL R32。"取消意味著該版本將不再出售,但服務仍保證。我們對先前售出的工業(yè)PC仍保證至少十年的服務,因為這些產(chǎn)品仍在自動化領域中使用不論是否更換芯片都必須保持其的兼容性,"B&R過程控制銷售經(jīng)理Stefan Lau強調(diào)。因此,VNG必須開發(fā)一個可升級的策略,"為了完成一個供應商的職責,我們必須開發(fā)一個定向可升級的計劃而無須中斷運行,"Joerg Hartan解釋道。此外,還必須能夠?qū)崿F(xiàn)從總部萊比錫對地理網(wǎng)狀分布的基站進行監(jiān)控和一些遠程維護,這些主要都是無人操作。"因此數(shù)據(jù)庫概念及通過廣域網(wǎng)的控制系統(tǒng)網(wǎng)狀分布將變得十分重要,"Hartan在定義升級其中一個要求時這樣說道。
成本永遠是一個限制因素。Hartan指出,"對于控制系統(tǒng)項目來說,一個主要的成本因素是工程設計--軟件編程。"這些因素是針對新一代系統(tǒng)APROL R 32來講的。與前一代系統(tǒng)相同,這個基于Linux的控制系統(tǒng)使用了廠商提供的預設功能塊。所有系統(tǒng)層在中心使用相同的工程設計工具進行設置。工程設計的許可協(xié)議包含了測試過的標準庫,這樣用戶可以進行改編以滿足他們自身的特殊需求。
"開放的庫源"提高了工程設計的效率
這里,制造商同樣保持了操作系統(tǒng)開放源的概念,因為系統(tǒng)集成商和控制系統(tǒng)供應商要為客戶的特殊需求定制產(chǎn)品通常非常昂貴。使用APROL R 32的基本模塊可修改創(chuàng)建用戶特殊功能庫。"利用從實際操作站的反饋來創(chuàng)建新功能幫助我們不斷地優(yōu)化系統(tǒng),"VNG自動化專家Michaela Voigt這樣評述。
帶Penguin mascot的操作系統(tǒng)具有另一個特性是因特網(wǎng)技術如:TCP/IP的無縫集成。"Linux擁有非常尖端的路由的技術,"Lau解釋道,他將其看作一個有利于分布式網(wǎng)絡結構的要點。Lau說:"使用基于Linux的控制系統(tǒng),我們將提供完善的機器使用周期的維護,諸如多年的升級保證。""網(wǎng)絡使我們擁有同萊比錫相同的100%的在線數(shù)據(jù),而無須任何附加的工程設計的費用,"Voigt闡述道。控制系統(tǒng)提供集成的網(wǎng)站服務來顯示數(shù)據(jù),在Windows系統(tǒng)中也能瀏覽。中央數(shù)據(jù)的存儲降低了構架及維護費用。帶追蹤功能的訪問保護同樣適用于受嚴格管制的醫(yī)藥行業(yè),提供了必要的安全性。
Buchholz地下儲存單元要求高性能的實用性
Buchholz的地下儲存單元,供應柏林的重要部件,在這里實用性變得非常重要。服務器、總線和控制器因此而設計成冗余以保證高效的可用性。為了滿足嚴格的安全要求,一個獨立的自動預防故障系統(tǒng)與控制系統(tǒng)并行安裝,該系統(tǒng)擁有來自Hima的安全PLC。因此,夜晚或周末不需要人員在現(xiàn)場,建立的自動化構造支持遠程操作。中心要求是數(shù)據(jù)庫概念,過程數(shù)據(jù)必須從當前系統(tǒng)中分別傳遞。
直觀的過程控制得到操作人員認可
配備密碼、讀卡器和生物測定系統(tǒng)的尖端訪問控制確保訪問安全。追蹤系統(tǒng)記錄了所有重要的過程控制操作,包括注冊、報警鎖定、操作員的手動操作及顯示更改。"當使用分布式網(wǎng)絡工作時,這些功能將變得越發(fā)重要,"Hartan解釋道。最終,Buchholz的自動化項目將其的成功歸功于操作員對它的認可。Hartan強調(diào)說,"不懂自動化技術知識的系統(tǒng)操作員可對整個過程進行管理。"
