配备了西门子DP3闭环动力解决方案的A5000型“海洋石油982”深水半潜式钻井平台近日顺利完成海上DP3闭环动力控制试验,实现了半潜式平台DP3闭环短路试验的一次成功。该钻井平台由大连船舶重工集团海洋工程有限公司(大船海工)承建,船东为中海油田服务股份有限公司。这也是继由中集来福士打造的“蓝鲸1号”和“蓝鲸2号”深水半潜式钻井平台之后,西门子DP3闭环动力解决方案在ZG实船上的又一次成功应用。
西门子为大船海工A5000型“海洋石油982”深水半潜式钻井平台提供了西门子先进的DP3闭环动力配电系统,包括中低压配电、变压器、变频推进系统、变频钻井系统、UPS等。该系统能够在发生恶劣的短路故障时迅速切断并隔离故障点,非故障部分的运行设备在此期间能够保证正常运行;系统还备有故障穿越的能力,可以保障平台的动力定位。另外,该系统可以实现全船失电情况下发电以及与用户的快速软启动、软连接,降低了系统的冲击影响,具有迅速恢复供电、恢复定位能力的特点。
半潜平台DP3闭环动力控制系统是当前海洋工程领域的动力系统控制技术。据测算,在闭环模式下该钻井平台发电机组的平均运行时间可减少39%左右,大大减少发电机维护的时间和成本,降低钻井平台油耗18%。节约成本的同时可以有效减少排放,氮氧化合物可减少约39%,硫排放物减少约20%,二氧化碳排放减少约22%。
西门子于2010年推出DP3闭环电力技术,在率先将此技术应用到实船并获得船级社认证。这一技术可有效减少主机运行和维护时间,提高主机操作灵活性和燃油经济性,减少温室及有害气体的排放。目前,西门子DP3闭环电力技术已经在十几条实船上得到成功应用。
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设计
图1
(A) 打开STEP7,参照实际配置,创建 SIMATIC H Station,如图2所示。
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图2
(B) 设置Rack0上的CPU 的PN接口地址为192.168.0.101,Rack1上的CPU的PN接口地址为192.168.0.102。
(C) 在Rack0上的CPU属性中选择Clock memory,设置Memory byte为MW10,如图3所示。
西门子软启动器一级代理商
图3
2.2 组态Comfort Panel项目
(A) 打开TIA Portal,创建新项目,添加 HMI设备,选择Comfort Panel,如图4所示。
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图4
(B) 设置Comfort Panel的以太网的IP地址为192.168.0.100。
(C) 在Connection中添加用于监控Rack0的CPU的连接PLC_1,通信驱动选择”SIMATIC S7-300/400”,设置IP地址为192.168.0.101,Expansion slot为3,Rack为0,如图5所示
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图5
(D) 在Connection中添加用于监控Rack1的CPU的连接PLC_2,通信驱动选择”SIMATIC S7-300/400”,设置IP地址为192.168.0.102,Expansion slot为3,Rack为1,如图6所示
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图6
(E) 在Connection中添加用于创建过程变量的连接PLC_Changer_12,通信驱动选择”SIMATIC S7-300/400”,设置IP地址为192.168.0.101,Expansion slot为3,Rack为0
(F) 在HMI tags中添加如下内部和外部过程变量,如图7所示。
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图7
(F) 本文附件Connection.zip中包含三段脚本。在Scripts中添加过程Connection_PLC1,将 connecton_PLC1.txt中的文本分别拷贝到Sub中,注意系统函数ChangeConnection的参数需要和连接PLC_1的地址和位 置一致,如图8所示。
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图8
(G) 在Scripts中添加过程Connection_PLC2,将connecton_PLC2.txt中的文本拷贝到脚本中,注意系统函数ChangeConnection的参数需要和连接PLC_2的地址和位置一致。
(H) 在Scripts中添加过程Connection_lost,将connecton_lost.txt中的文本拷贝到脚本中,如图9所示。
图9
(H) 在变量trigger_PLC1的Properties-Event-Value change中添加函数,分配之前创建的过程Connection_PLC1,如图10所示。
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图10
(I) 在变量trigger_PLC2的Properties-Event-Value change中添加函数,分配之前创建的过程Connection_PLC2。
(I) 在Schedule tasks中添加任务Check_Connection,Trigger选择1 Minute,在Properties-Event-Update中添加函数,分配之前创建的过程Connection_lost,如图11所示。
2组态Comfort Panel和S7-400H PN的以太网连接
在ES站上的STEP7中组态S7-400H PN,在TIA Portal中组态Comfort Panel及其和S7-400H PN的以太网连接。
2.1 组态S7-400H PN项目
S7-400H PN的典型配置如1图所示。