发动机制造商集成操作界面

天然气田为数百万家庭和工厂提供能源。由于最近的天然气田通常远离城镇,因此需要数英里的管道来连接。将天然气从油田输送到城镇需要一台发动机/压缩机——将天然气置于压力下并使其流动的设备。

由工作人员 二四年十一月一日

天然气田为数百万家庭和工厂提供能源。由于最近的天然气田通常远离城镇,因此需要数英里的管道来连接。将天然气从油田输送到城镇需要一台发动机/压缩机——将天然气置于压力下并使其流动的设备。

位于加拿大卡尔加里的REM Technology Inc. (RTI)总经理Cam Dowler在解释天然气作业的业务时表示:“天然气作业必须尽快将天然气从地下开采出来。这是因为竞争对手经常在同一天然气田钻探。生产不受消耗的限制,因为我们可以把多余的天然气储存在洞穴里。拥有最高产量和效率的发动机的操作是赢家。(REM是往复式设备管理的缩写。)

RTI为其总部位于加拿大的母公司Spartan Controls Ltd开发发动机/压缩机控制解决方案,Spartan Controls Ltd已经服务于过程控制行业超过35年。

发动机的价格在50万到700万美元之间,可以使用30到50年,甚至更长时间。此外,压缩机每小时可为用户公司赚取5,000至25,000美元。道勒说:“但旧的控制系统无法从每个发动机中获得我们今天需要的那么多产量,现在我们可以监控额外的条件,比如排气温度和油压,并在必要时自动关闭发动机。”

设备成本和使用年限的要求使得发动机的可靠性对天然气作业至关重要。道勒说,要实现这种可靠性,一切都归结为操作员如何与发动机互动。

“接口单元必须坚固可靠,”他说。“触摸屏必须配合操作员油腻的大手指。有些引擎有两层楼高;你可以感觉到200英尺外的地面在震动,当然,震动会到达界面。此外,这些系统运行的温度与室外基本相同,加拿大的冬天可能会变得非常寒冷。”

界面性能

RTI最新的引擎控制器是REMVue (Vue指的是控制器上的Xycom HMI屏幕)。REMVue的设计目标是激进的。Dowler指出:“我们希望引擎控制器的功率能提高30%,成本能降低30%。此外,我们至少需要一个高性能的4行80字符显示器。”

该接口在应用程序中运行需要可靠的NEMA评级。Xycom的操作面板被评为NEMA 4 (Class 1 Division 2)。

由于竞争对手要求使用笔记本电脑来配置他们的控制器,道勒说,RTI想把所有的配置屏幕合并到人机界面中。他们通过Xycom的GLC(图形逻辑控制器)做到了这一点。

“在350块屏幕中,运营商只使用了大约15块;其余的用于配置和诊断,”Dowler解释道。“内置三级密码保护,操作人员和技术人员只能访问他们需要的内容。”

为了满足人机界面的需求,通过气田发动机/压缩机的压缩气体通常会为它们提供动力。使用HMI屏幕,系统集成商可以配置气缸数量、燃料类型、空气燃料混合物、点火时间和预燃烧,以适应多种发动机类型。控制器自动补偿燃料中的能量含量。

根据Dowler的说法,REMVue的终端用户报告说,每台发动机每年可以节省数万美元的燃料,考虑到一个设施可以容纳多达25台发动机,这个数字就变得更加重要了。

编程环境

虽然Xycom的GLC通过梯形逻辑编程来处理控制功能,但REMVue使用嵌入式控制器来实现和保护RTI的专利燃料-空气控制方法,并执行十几个或更多的高速PID循环。控制器和人机界面通过Modbus协议在115kbit /s串行链路上通信,使用GLC作为主链路。

RTI的工程和运营经理John Demuth说:“在REMVue中,我们使用GP-Pro软件,Xycom基于微软windows的开发环境。这允许用户选择屏幕对象并修改有关它的任何内容,包括方向和标记。GLC可以运行类似于Basic的d脚本。本地d -脚本在进入屏幕时运行,全局d -脚本在后台运行。我们使用脚本进行数据收集和趋势分析。”

Demuth解释说,在将标签名导出为Modbus变量名之后,将这些名称转换为CSV(逗号分隔值)格式,并导入GP-Pro中的符号表。“这给了我们一对一的映射,”他说。“在放置屏幕元素之后,我们使用下拉菜单并选择符号名称。之后,我们通过更新符号表来改变Modbus映射。”

数据记录功能充当历史数据保存器,允许操作人员和现场技术人员在对发动机进行故障排除时及时返回。此外,GLC的绘图功能为REMVue提供了趋势功能。

网络连接

每个REMVue系统作为一个独立的发动机控制器;连接性有助于管理多个单元。

Demuth说:“REMVue可以通过嵌入式控制器或Xycom GLC连接到工厂网络。”然后网络服务器与每个REMVue通信。我们甚至可以通过这种方式远程启动和停止发动机,并在人机界面上监控所有可用数据。”

Xycom基于服务器的GP-Web应用程序通过工厂网络监视GLC操作员面板,然后通过Web浏览器将数据提供给PC客户端。不需要特别的编程——只需要一个初始的菜单驱动配置。