PROFIBUS PA本安网络安全应用于油气罐区

       中国船舶燃料集团某供应公司油库24座油罐拟安装液位监控系统。
1. 油罐数量：24 座，每8座一组。
2. 介质：柴油和船用残渣燃料油。
3. 工作状态：频繁作业，经常对油品吹风搅拌。
       该监控系统需要能够实现，在监控室随时查看实时的罐内液位，具有液位高限报警功能，还包括与所需信息相关的查询，打印等相关功能。具体须满足功能描述如下，
1) 非接触式测量，采用非接触式雷达液位计测量。测量精度要求达到 ±3mm。
2) 防爆等级：本安型
3) 该系统具有现场一次液位显示和监控室二次显示功能。二次显示设备选用计算机进行显示，具有直观油罐布置图和单罐内液位模拟指示图。数据能够与第三方系统共享。
4) 该系统能够显示罐内油品温度和具有油罐高液位报警功能。
5) 该系统能够根据输入罐容体积表，自动计算罐内油品容积值。 
6) 能够灵活扩展。该系统实施之初以24个罐体启动。在未来的一段时间内，罐体增加至更多，该系统必须留有相应的接口。在新增待监控油罐时，只需做少量改动工作即能实现对新油罐的联合监控。能够方便升级。该系统在经过一段时间实际应用后，或多或少会有一些与实际应用不完全相符之处。此种情况下，需要该系统能够方便地进行升级维护。
7) 能够在监控室远程调试现场仪表，查看，更改现场仪表参数。能够在监控室随时查看位于不同工厂内的测量设备是否处于正常工作状态，对于故障的现场仪表，能够远程维护，对现场仪表进行故障诊断。能够实现对测量仪表相关电子文档的管理，包括对仪表操作手册，标定证书等等的管理。
       根据上述的实际应用需求，其实施方案如下，分别在罐体顶端安装FMP40导波雷达，有效避免由于吹风搅拌引起的液面跳动。在罐底安装温度变送器，测量油品的温度。
       出于安全角度考虑，做到本质安全上罐，不留有任何爆炸隐患，罐顶设备及罐体周边设备选用本质安全输出、2线制设备。罐顶线缆网络及罐体周边网络全部采用本质安全的PROFIBUS PA网络。整个罐群不引入任何爆炸源，包括不引入24VDC电源，不引入220VAC电源等。现场设备通过PROFIBUS PA网络获取能量进行工作，测量结果通过PROFIBUS PA网络传递至监控室，监控室内采用E+H的FCS控制系统ControlCare接入PROFIBUS现场总线信息。采用OPC数据平台来实现数据交换，采用ControlCare P View SCADA系统组态实现测量数据的直观显示，以模拟油罐实际布置的图形化界面显示，并按照整体群罐图和单罐图详细数据的不同方式显示。
       为了减少去现场维护的次数，节省维护时间，提高维护效率，工作环境，该系统同时采用FieldCare 标准版来实现对现场设备的远程调试，配置，维护及故障诊断。体系结构如下，  

       如上图显示，现场设备选用PROFIBUS PA通信型式输出，蓝色线缆为PROFIBUS PA本质安全型专用线缆，通过P+F的DP/PA 转换器SKI接入 PROFIBUS DP 网络。ControlCare现场控制器SFC173通过PROFIBUS DP 集成所有PROFIBUS 现场设备。ControlCare现场控制器SFC173与SCADA系统通过HSE高速以太网进行连接，数据通过OPC平台进行交换。FieldCare 标准版软件通过ControlCare现场控制器SFC173对现场PROFIBUS 设备进行参数配置，故障排查等操作。

操作和维护
       FieldCare对仪表的整个信息进行管理，并且快速清晰的将信息显示在用户面前。
       FieldCare工厂资产管理系统最基本的功能是实现集中调试，就是把原来必须在现场才能进行的调试操作转移到控制室内来进行。这样，现场维护人员不需要象以前一样拿者手操器在车间到处攀爬，节省了大量的人力，同时节省了大量时间。
       FieldCare工厂资产管理系统可以让用户很方便的得到包括仪表的诊断信息在内的所有仪表信息，在具体分析有关参数和信息后，可以更准确的判断现场问题的起因，从而可以快速解决。
       系统自实施完成后保持正常稳定运行至今没有任何问题。PROFIBUS 现场总线的可靠性，稳定性再次在油气领域得到充分利用与验证。