在1992 年3月，Enron 公司的子公司Transwestern Pipeline 開始一項(xiàng)新的工程，旨在通過管道網(wǎng)絡(luò)提高天然氣的輸送能力，這一管道網(wǎng)絡(luò)延伸有 1,000 英里，從 Oklahoma和West Texas的天然氣現(xiàn)場到中南部的Califonia 的各個(gè)點(diǎn)。天然氣的流動是由有三個(gè)5,000 馬力壓縮機(jī)驅(qū)動的多個(gè)泵站控制的，在12個(gè)泵站的每個(gè)壓縮機(jī)每天24小時(shí)都不要間斷操作。
傳統(tǒng)上，每個(gè)泵站都分布在管線上并且配有時(shí)鐘，每個(gè)站都支持三個(gè)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)。為了控制氣體流動，在需要開啟站內(nèi)壓縮機(jī)、調(diào)整輸出或者停車時(shí)都需要從Houston 電話通知操作人員。這個(gè)手動過程會隨著公共用氣消費(fèi)的降低或者升高而不分晝夜地發(fā)生。
直到最近，壓縮機(jī)才改由一個(gè)氣動控制系統(tǒng)來操作。舊有的控制系統(tǒng)是由繼電器和一些單通
道的調(diào)節(jié)器來設(shè)計(jì)完成的。使用這樣的控制系統(tǒng)會出現(xiàn)一些問題，包括不容易和位于Houston 的中心操作站聯(lián)網(wǎng)，難以編程刷新硬布線梯形邏輯代碼，有限的報(bào)告能力和低質(zhì)的操作員界面。
在致力于找到一個(gè)新的解決方案的過程中，Transwestern Pipeline 與自動化系統(tǒng)供應(yīng)商
Opto22 公司進(jìn)行了接觸。基于PC的SCADA方法被建議使用；這種策略將標(biāo)準(zhǔn)的基于 486 的個(gè)人機(jī)與32位Mistic200 控制器、智能 I/O 塊、順序流程圖Cyrano 控制軟件和Mistic 人機(jī)接口軟件結(jié)合在一起。
在和相同的類似產(chǎn)品比較之后，Transwestern認(rèn)為Mistic 提供了一個(gè)更高的Windows 窗口，更強(qiáng)大的編程能力，更優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)性能和更簡單的操作界面－也就是一個(gè)良好的性能價(jià)格比。這一系統(tǒng)的模塊化功能為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步更新提供了更大的空間。Transwestern 選擇了Thoreau的New Mexico 站點(diǎn)作為一個(gè)嘗試應(yīng)用新的控 制系統(tǒng)的站點(diǎn)，最終將代替其他站點(diǎn)的現(xiàn)有設(shè)備。
更光明的控制前景
Thoreau 站點(diǎn)的系統(tǒng)共設(shè)計(jì)有550個(gè)I/O 點(diǎn)。每個(gè)壓縮機(jī)都使用144個(gè)Opto22 I/O 點(diǎn)，共
包括80個(gè)數(shù)字點(diǎn)和64個(gè)模擬點(diǎn)。新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有四個(gè)Mistic200 控制器，在用于數(shù)據(jù)交換的層對層組態(tài)上運(yùn)行。Mistic 的一個(gè)調(diào)節(jié)器被設(shè)計(jì)作為主調(diào)節(jié)器，其他三個(gè)作為從屬，所有的調(diào)節(jié)器都通過ARECNET連在一起。主調(diào)節(jié)器和三個(gè)從屬調(diào)節(jié)器都有各自的數(shù)據(jù)打印記錄儀。
通過衛(wèi)星鏈路使用新的系統(tǒng)，Transwestern的Houston 操作中心能夠直接發(fā)送給主控制器開啟，調(diào)整或者停機(jī)的指令，主調(diào)節(jié)器再與每個(gè)從屬調(diào)節(jié)器進(jìn)行通訊。操作中心也能監(jiān)控在每臺發(fā)動機(jī)上超過50個(gè)不同點(diǎn)的發(fā)動機(jī)計(jì)時(shí)、溫度和壓力的報(bào)警，這是通過個(gè)體的PID回路報(bào)告給控制器的。
發(fā)動機(jī)的溫度PID控制回路是在I/O 層上由Mistic 的智能模擬I/O 塊執(zhí)行的?？諝馕胧蕉卫鋮s器輻射式系統(tǒng)全年日夜提供發(fā)動機(jī)冷卻。
智能I/O
監(jiān)控發(fā)動機(jī)溫度和壓力的I/ O 磚是通過對絞線與控制器相連的，這種對絞線可以容許更大的分布式系統(tǒng)。每個(gè)磚都包括12位的光學(xué)分離I/O模塊和一個(gè)用于本地智能的插入式主板。模擬磚也用于執(zhí)行高低限監(jiān)控，濾波，熱電偶線性化，波形發(fā)生器，累加，平均，斜坡和更多的功能。對 Transwestern 來說，Mistic 的智能I/O 磚具有顯著的勞動力和資金優(yōu)勢 。由于系統(tǒng)必須具備可靠性，舊有的控制系統(tǒng)要求從發(fā)動機(jī)室到主控制室所有的I/O 都要用硬線連接。
由于Mistic 的分布式磚提供了在I/O 層上的本地控制功能，這樣只需要三個(gè)從屬控制器
與主控制室連線就行了。一個(gè)與從屬控制器通訊的簡單智能磚安裝在發(fā)動機(jī)室用于執(zhí)行緊急
停車，這樣可以避免安裝昂貴的、需要花費(fèi)大量時(shí)間建造的硬連接的繼電停車板。
危險(xiǎn)的操作環(huán)境
Mistic 用于一級二等危險(xiǎn)操作環(huán)境的說明使Transwestern 可以將三個(gè)發(fā)動機(jī)室控制
器放在標(biāo)準(zhǔn)的 NEMA 箱內(nèi)。沒有這一用于危險(xiǎn)操作環(huán)境說明的控制器必須安放在特別昂貴
的氣體凈化柜里。
Transwestern 使用多任務(wù)控制軟件Cyrano編程Mistic 控制器。通過流程圖屏幕，Cyrano
提供了清晰的控制邏輯可視化表述。應(yīng)用是通過畫一個(gè)"要做什么" 帶有行為模塊的列表來編
程實(shí)現(xiàn)的，這一列表包含很多執(zhí)行指令，比如" 開閥1 " ，然后再與條件模塊的線路連接以測
試是否條件已經(jīng)滿足了，比如說"閥1是否已開？" 在模塊之間的連接線路表明了執(zhí)行操作的
順序。
調(diào)節(jié)內(nèi)部發(fā)動機(jī)溫度和壓力的Transwestern的PID回路的復(fù)雜性使浮點(diǎn)數(shù)學(xué)功能成為很重
要的要求。Cyrano 支持IEEE浮點(diǎn)數(shù)，是由控制器層的Mistic 數(shù)學(xué)協(xié)處理器執(zhí)行計(jì)算的。
另外一個(gè)Transwestern Mistic 的優(yōu)點(diǎn)是在每個(gè)發(fā)動機(jī)和主控制器上組態(tài)實(shí)現(xiàn)打印數(shù)據(jù)記錄
功能。使用Mistic ，不需要用分離的 ASCII模塊，也不需要用BASIC或者梯形邏輯編程。所有的通訊都是通過Mistic 串口流動的。
人機(jī)接口軟件
Transwestern 使用新的Mistic 人機(jī)接口(MMI )軟件編輯操作員接口。Mistic MMI 直接從Cyrano 訪問Transwestern 控制層的標(biāo)簽名字，這樣消除了繁瑣的交叉應(yīng)用，同時(shí)提高了精確性并減少了傳統(tǒng)的操作員接口軟件所花費(fèi)的編程時(shí)間。使用Mistic MMI ，Transwestern 用權(quán)利訪問I/O 、控制變量、監(jiān)控報(bào)警狀態(tài)、記錄到磁盤的數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)趨勢信息等等。Mistic MMI 提供給Transwestern 一個(gè)領(lǐng)先的基于對象的畫圖環(huán)境、有三維圖表的符號庫和標(biāo)準(zhǔn)的ISA符號庫。這些特點(diǎn)使Transwestern 的操作員接口開發(fā)成為一個(gè)簡單的過程。
Transwestern 操作員將在現(xiàn)場每個(gè)系統(tǒng)上使用Mistic MMI 。當(dāng)問題被檢測到時(shí)，操作員能夠容易地確定故障源并派送相應(yīng)的機(jī)械或者儀表技術(shù)人員。
操作員最初也需要編程更新MMI和Cyrano 控制層軟件，但是編程的簡單性意味著不是一個(gè)經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的程序員，操作員也能完成簡單的維護(hù)更新。
隨著Thoreau 站建設(shè)的完成，Transwestern目前在Arizona 的第三個(gè)泵站使用Mistic來更新控
制系統(tǒng)。這個(gè)站點(diǎn)計(jì)劃在幾個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)。其他的站點(diǎn)也正在計(jì)劃幾年內(nèi)完成控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。
