CN211427143U - 一种撬装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装系统，包括第一现场仪表、中控室及至少一个撬块装置，其中：第一现场仪表用于采集现场数据；撬块装置具有用于与第一现场仪表点对点连接的IO站；中控室具有用于通过以太网与IO站连接的拓展接口。本实用新型提供的撬装系统中，第一现场仪表采集现场数据后传输到撬块装置中的与第一现场仪表点对点连接的IO站中，以使IO站将现场数据通过以太网传输到中控室的拓展接口中，进而不需要中控室直接与现场仪表进行点对点连接，避免了中控室连接大量线缆导致的结构复杂的问题，而是通过以太网统一与IO站进行连接，在保证现场数据传输速度的同时，降低了撬装系统的复杂程度。

Description

一种撬装系统

技术领域

本实用新型涉及撬装领域，特别涉及一种撬装系统。

背景技术

撬装是指一组设备固定在一个角钢或工字钢制成的底盘上，可以使用撬杠或起重设备来实现设备整体的移动和就位。由于石化、化工行业的工艺设计正在趋向于模块化、撬块装置化，相应的电控系统也需要做到模块化、撬块装置化设计，以便于灵活地进行工艺组合及系统配置。

液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)是天然气在经过净化及超低温状态下(一个大气压、-162℃)冷却液化的产物。我国大量油田存在伴生天然气，对于一些管网难以到达的零散、边远油田，适合使用LNG液化工厂来回收其伴生气。相较于传统的场站式工厂，撬装式工厂具备建设周期短、现场安装工程量小、结构紧凑节约土地、生产装置可移动、模块化设计便于管理维护等特点，更适合用于实现LNG液化工厂的建设。

现有的撬装系统通常通过点对点接线方式来实现中控室与现场仪表的连接，然而该方式会在中控室产生大量的线缆，导致控制系统结构过于复杂。

因此，如何降低撬装系统的复杂程度是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种撬装系统，用于降低撬装系统的复杂程度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种撬装系统，包括第一现场仪表、中控室及至少一个撬块装置，其中：

所述第一现场仪表用于采集现场数据；

所述撬块装置具有用于与所述第一现场仪表点对点连接的IO站；

所述中控室具有用于通过以太网与所述IO站连接的拓展接口。

可选的，还包括：

具有第一总线接口的第二现场仪表；

所述中控室还具有用于通过所述第一总线接口与所述第二现场仪表连接的第二总线接口。

可选的，还包括：

为所述中控室供电的电源柜。

可选的，所述撬块装置还包括：

检测所述IO站与所述第一现场仪表连接的通道是否断线的检测组件；

当所述IO站与所述第一现场仪表连接的通道断线时发出警报的报警装置。

可选的，所述撬块装置内设有空间温度调节装置。

可选的，所述中控室还具有用于对撬装系统进行监控，并提供Web Sever的冗余服务器。

可选的，所述中控室安装于第一防护箱内。

可选的，所述IO站安装于所述撬块装置内的第二防护箱内。

可选的，所述中控室具体为集装箱式中控室。

可选的，所述拓展接口通过光纤环网与所述IO站连接。

本实用新型提供的撬装系统，包括第一现场仪表、中控室及至少一个撬块装置，其中：第一现场仪表用于采集现场数据；撬块装置具有用于与第一现场仪表点对点连接的IO站；中控室具有用于通过以太网与IO站连接的拓展接口。

相对于现有技术，本实用新型提供的撬装系统具有第一现场仪表、中控室及至少一个撬块装置，第一现场仪表采集现场数据后传输到撬块装置中的与第一现场仪表点对点连接的IO站中，以使IO站将现场数据通过以太网传输到中控室的拓展接口中，进而不需要中控室直接与现场仪表进行点对点连接，避免了中控室连接大量线缆导致的结构复杂的问题，而是通过以太网统一与IO站进行连接，在保证现场数据传输速度的同时，降低了撬装系统的复杂程度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种撬装系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种撬装系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种撬装系统的实际结构图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种撬装系统，用于降低撬装系统的复杂程度。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种撬装系统的示意图。如图1所示，撬装系统包括第一现场仪表100、中控室200及至少一个撬块装置300，其中：

第一现场仪表100用于采集现场数据；

撬块装置300具有用于与第一现场仪表100点对点连接的IO站301；

中控室200具有用于通过以太网与IO站连接的拓展接口201。

可选的，这里提到的第一现场仪表100具体可以为传统的本安仪表，与第一现场仪表100连接的IO站301具有安全栅的功能及防爆功能，因此可将IO站301直接安装在危险区，实现现场设备的小型化，这里提到的点对点连接是两个系统或设备之间的专用通信链路，直接连接两个系统或设备的一条线路，两个系统或设备独占此线路进行通信，点对点通信的对立面是广播，在广播通信中，一个系统或设备可以向多个系统或设备传输；点对点通信是基于OSI协议栈的物理和数据链路层和网络层中定义。按信号的传输方向，数据通信可以分为单工，半双工和全双工三种通信方式。

可选的，这里提到的中控室200可以安装于第一防护箱内，该第一防护箱具有防爆功能，以使撬块装置300和中控室200之间的距离可以进一步缩短，达到降低线材需求的目的；

可选的，这里提到的IO站301可以安装于撬块装置300内的第二防护箱内，以进一步提高IO站的安全性；

可选的，该中控室200具体可以为集装箱式中控室，在一个具体实施例中，该集装箱式中控室具体可以为个DCS/PLC/SIS等系统的系统柜、扩展柜、安全栅柜、电源柜、操作站、工程师站等全套的控制系统产品集成固定到特制的集装箱中，便于安置、便于运输、可移动式的撬装设备系统。一体化供货，组装、测试和检验等工作全部在工厂内完成，大大减少了现场施工作业量，只需要在进出口管道和电气设备接线处进行连接，安装调试方便，施工周期较传统现场安装所需时间缩短一半甚至更多。集装箱式中控室的优点在于，能够实现整体供应，质量容易保证，避免了现场因焊接不合格造成返工等问题发生，提高了建设质量和效率；出厂前进行了全面的检测工作，现场调试的工作量减小，调试费用降低；而且，对于可以撬装化的行业和装置都可以适用；对于防爆或其它场合都可以应用；同时，橇块装置和相应控制系统的各个部分可多次、多地重复整体搬迁使用，设备的再次利用率高达99％。

可选的，这里提到的拓展接口201具体可以通过光纤环网与IO站301连接，通过光纤环网可以保证各撬块装置300的IO站301与第一现场仪表100间通讯线路的安全可靠，最大限度避免了以太网在70米以上距离时的数据传输速度慢的问题。

在一个具体实施例中，第一现场仪表100采集现场数据后传输到撬块装置300中的与第一现场仪表100点对点连接的IO站301中，以使IO站301将现场数据通过以太网传输到中控室200的拓展接口201中，进而不需要中控室200直接与第一现场仪表100进行点对点连接，避免了中控室200连接大量线缆导致的结构复杂的问题，而是通过以太网统一与IO站301进行连接，在保证现场数据传输速度的同时，降低了撬装系统的复杂程度。

请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的另一种撬装系统的示意图。如图2所示，该撬装系统还可以包括：

具有第一总线接口401的第二现场仪表400；

中控室200还具有用于通过第一总线接口401与第二现场仪表400连接的第二总线接口202。

本申请中，还可以通过总线对总线的连接方式来实现第二现场仪表400与中控室200之间的连接，该第二现场仪表400具体可以为本安仪表，通过在现场安装本安仪表的方式实现对现场数据的获取，进而保证控制系统的安全性。

这里提到的总线具体可以为PROFIBUS总线，PROFIBUS是过程现场总线(ProcessField Bus)的缩写，它是IEC61158和IEC61784所规定的现场总线标准，PROFIBUS是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。由于PROFIBUS一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今，PROFIBUS在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。

PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS，其中：

PROFIBUS-DP是一种高速低成本通讯系统，主要应用于自动化系统中单元级和现场级通讯。它按照ISO/OSI参考模型定义了物理层、数据链路层和用户接口，传输技术采用RS-485双绞线电缆和光缆，波特率从9.6kbps到12Mbps；支持单主或多主系统令牌传输方式，总线上最大站点数为126个。采用双绞线则最大通讯距离为1200m(通信速率为93.75kpbs)，若采用中继器可延长至10km。采用光纤则距离可延长至几十公里且可达到12Mbps的通讯速率；

PROFIBUS-PA专为过程自动化设计，可使变送器与执行器连接在一根总线上，并提供本质安全和总线供电特性。PROFIBUS-PA采用扩展的PROFIBUS-DP协议，另外还有现场设备描述的PA行规。通讯介质采用双绞线，传输率为31.25kbps，距离可达1900m，每段最多32个站点；

本申请中的现场控制层可以采用PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA协议。

可选的，该撬装系统还可以包括：

为中控室供电的电源柜500。

可选的，由于撬块装置所在区域属于防爆区，因此必须提高液化装置的安全性，才能保证气田开采的安全，因此撬块装置需要具有当IO通道断线时，启动报警程序的功能，具体可以通过如下组件实现，即该撬块装置300还可以包括：

检测IO站301与第一现场仪表100连接的通道是否断线的检测组件302；

当IO站301与第一现场仪表100连接的通道断线时发出警报的报警装置303。

可选的，由于撬块上的分布式I/O单元处于外部环境，为了保证LNG液化装置能够正常运行，要求I/O撬块装置需要具有较强的环境适应能力，在恶劣的环境下仍然能够正常运行。在北方需要满足的工作温度是-40℃～60℃，在南方则需要满足的工作温度是-20℃～70℃，因此可以通过设计空间温度调节装置实现，即该撬块装置300内可以设有空间温度调节装置304。

可选的，中控室200还可以具有用于对撬装系统进行监控，并提供Web Sever的冗余服务器304，以保证撬装工厂的安全运行。

本实用新型实施例提供的撬装系统中，第一现场仪表采集现场数据后传输到撬块装置中的与第一现场仪表点对点连接的IO站中，以使IO站将现场数据通过以太网传输到中控室的拓展接口中，进而不需要中控室直接与现场仪表进行点对点连接，避免了中控室连接大量线缆导致的结构复杂的问题，而是通过以太网统一与IO站进行连接，在保证现场数据传输速度的同时，降低了撬装系统的复杂程度。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种撬装系统的实际结构图，对于LNG液化过程来说，对撬块装置的要求是从防爆设计和环境适应能力两个方面进行考虑，如图3所示，本申请中第一现场仪表采集现场数据后传输到撬块装置中的与第一现场仪表点对点连接的IO站中，以使IO站将现场数据通过以太网传输到中控室的拓展接口中，进而不需要中控室直接与现场仪表进行点对点连接，解决了点对点连接会在中控室产生大量的线缆，跟场站式工厂的构建模式相似的缺点；同时解决了总线对总线的连接方式，虽然能保证控制系统的安全性，但是需要在现场安装本安仪表，成本较高，且对工作人员的专业素质要求较高的缺点。

以上对本实用新型所提供的撬装系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不用之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种撬装系统，其特征在于，包括第一现场仪表、中控室及至少一个撬块装置，其中：

所述第一现场仪表用于采集现场数据；

所述撬块装置具有用于与所述第一现场仪表点对点连接的IO站；

所述中控室具有用于通过以太网与所述IO站连接的拓展接口。

2.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，还包括：

具有第一总线接口的第二现场仪表；

所述中控室还具有用于通过所述第一总线接口与所述第二现场仪表连接的第二总线接口。

3.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，还包括：

为所述中控室供电的电源柜。

4.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述撬块装置还包括：

检测所述IO站与所述第一现场仪表连接的通道是否断线的检测组件；

当所述IO站与所述第一现场仪表连接的通道断线时发出警报的报警装置。

5.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述撬块装置内设有空间温度调节装置。

6.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述中控室还具有用于对撬装系统进行监控，并提供Web Sever的冗余服务器。

7.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述中控室安装于第一防护箱内。

8.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述IO站安装于所述撬块装置内的第二防护箱内。

9.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述中控室具体为集装箱式中控室。

10.根据权利要求1所述的撬装系统，其特征在于，所述拓展接口通过光纤环网与所述IO站连接。

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