第53卷第3期 2017年6月
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAI, INDUSTRY
Vol.53, No.3 June,2017
海上平台中控系统控制器超负荷优化改造
赵海亚，陈文林，肖鹏
（中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江524057)
摘要：介绍了海上平台中控系统的应用情况，并对中控系统控制器超负荷的间题选行了深人的研究和分析，通过新增PRP CCR允余控制器对中控系统控制器优化改造，达到了降低控制器负荷的目的得底解决了因中控系统超负荷面导致生产关停
的风险，保证了平台的正常安全生产，同时节约了改造成本，具有显著的经济效益，关键词：海上平台过程控制系统控制器超负荷
中图分类号：TP273
文献标志码：B
文章编号：1007-7324(2017)030074-02
某气田海上平台的中央控制系统（简称中控系统)主要包括：过程控制系统(PCS)、紧急停车系统(ESD)和火气监控系统(F&.G)，其中PCS采用DeltaV系统。该中控系统在历年的维保过程中，发现位于中心控制室(CCR)控制机柜的PRP-CCR控制器负荷率为86%，空置率不足15%。 PRP-CCR控制器是平台中控系统的控制核心，处理器元余数据交换会占据负载，中控系统存在因控制器负荷过高而导致生产关停的潜在风险，对中控系统控制器超负荷进行优化改造显得尤为必要且迫切。
海上平台中控系统简介
该中控系统中的PCS,ESD,F&.G相互独立，通过系统集成将其组合为1套完整的控制系统，实现人机界面和数据的共享。其中，PCS主要包含控制处理器、操作员站、服务器（工程师站）、报警和报表打印机、数据高速通信网等。硬件组成包括MDPlus控制器、通信模块、直流24V/12V 电源模块以及AI,AO,DIDO卡。
1）控制机柜。DeltaV系统有2套控制机柜， 1套位于CCR控制机柜内，另1套位于维修车间的远程I/O控制机柜(RIO)内。
2)控制网络。DeltaV系统的控制网络是以 TCP/IP以太网络为基础的允余的局域网，由于以太网信号在传输过程中会衰减，该气田维修车间的 RIO与CCR控制机柜的控制器之间的采用光纤进行通信。
3)ESD,F&.G与PCS通过TCP/IP以太网络进行通信。
2中控系统存在的问题及故障原因分析 2.1中控系统存在的问题
在历年的中控系统维保过程中，发现PRP。 CCR控制器负荷使用率为86%，空置率不足万方数据
15%，已经超过了控制器允许的最大安全负荷率，如果再往PRP-CCR控制器里下装新的组态数据，主从控制器元余同步就会断开，会影响中控系统的稳定性和安全性，中控系统存在控制器负荷过
高而导致生产关停的潜在风险。 2.2故障原因分析
DeltaV控制系统的特点：负载跟组态Module 数据模块的数量密切相关，跨控制器的数据通信并不影响控制器的运行。
通过对该平台的DeltaV控制系统的组态进行仔细的研究发现，PRP-CCR控制器承担了中控系统的大部分组态数据模块的运算，各个不同系统占用的数据模块数量如下：PRP-CCR控制器的 PCS数据模块71个、与ESD系统通信的数据模块 478个、与F&.G系统通信的数据模块464个、OPC 通信数据模块158个、与其他PLC设备通信的数据模块139个。从中可以明显地看出，其中与 ESD和F&.G两大系统通信的Module数据模块数量最多。
3降低负荷探索与分析
PRP-RIO控制器均衡负荷
3.1
相比PRP-CCR控制器，位于维修车间的 PRP-RIO控制器的负荷使用率相对较小，其负荷使用率只有17%。
通过以上分析比较，2个控制器的负荷分配严重不均衡。要想解决PRP-CCR控制器超负荷的问题，就需将PRP-CCR控制器的负荷分解出去。
经过仔细观察，发现PRP-CCR控制器中有稿件收到日期：2017-02-05，修改稿收到日期：2017-04-05
作者简介：赵海亚（1980—)，男，毕业于中国石油大学(华东》自动化专业，获学士学位，现就职于中海石油(中园)有限公司湛江分公司，主要从事仪表维修工作，任工程师