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文檔簡介
1、陜京輸氣管道站場自動控制技術(shù)要求,主講人:李國海 2016年1月,目 錄,前 言1 范圍2 規(guī)范性引用文件3 術(shù)語和定義4 總則5 檢測及控制功能6 數(shù)據(jù)傳輸及信號7 通用控制要求8 站場ESD控制9 站場自動控制10 RTU閥室監(jiān)控要求11 報警數(shù)據(jù)分級和設(shè)定12 HMI監(jiān)控畫面要求,附 錄 A (規(guī)范性附錄) 流量計配置參數(shù)附 錄 B (規(guī)范性附錄) 閥門配置參數(shù)附 錄 C (規(guī)范性
2、附錄) 檢測儀表及檢測參數(shù)附 錄 D (規(guī)范性附錄) 報警分級信息附 錄 E (規(guī)范性附錄) 壓縮機(jī)組控制參考文獻(xiàn),站場自動控制功能設(shè)計綜合考慮其所屬管線的運(yùn)行要求、控制水平、站場的工藝設(shè)計和調(diào)控中心遠(yuǎn)程控制要求,并結(jié)合站場工藝進(jìn)行針對性的分析。站場控制原則:有人值守、無人操作、遠(yuǎn)程監(jiān)控。站場自動控制功能是在保證站場安全運(yùn)行的前提下,在站自動控制的基礎(chǔ)上,支持調(diào)控中心遠(yuǎn)程控制。站控系統(tǒng)主要采用PLC/RTU系統(tǒng),所有站場、閥
3、室控制系統(tǒng)均提供HMI顯示單元。,4、總體原則,4,,5,,中心與站場PLC直接通信,站內(nèi)所有數(shù)據(jù)經(jīng)由PLC上傳!,5、檢測及控制功能,PLC,流量計算機(jī),閥門控制器,火災(zāi)控制器,機(jī)組控制系統(tǒng),遠(yuǎn)維系統(tǒng),ESD,5、檢測及控制功能,閥室應(yīng)具備遠(yuǎn)程關(guān)閉及有條件遠(yuǎn)程開啟功能。分輸站應(yīng)具備遠(yuǎn)程定量供氣自動分輸功能。壓縮機(jī)站應(yīng)具備遠(yuǎn)程負(fù)荷分配自動控制功能和遠(yuǎn)程啟、停機(jī)組的控制功能。數(shù)據(jù)通信通斷檢測功能。站場ESD開關(guān)應(yīng)為硬開關(guān),HMI上
4、不設(shè)ESD軟開關(guān);站場ESDV閥閥位檢測信號應(yīng)分別接入SIS和BPCS。站SIS系統(tǒng)設(shè)置硬復(fù)位開關(guān),站BPCS系統(tǒng)HMI上設(shè)置軟復(fù)位開關(guān)。清管站、閥室RTU宜設(shè)置硬復(fù)位開關(guān)。ESD命令觸發(fā)后,程序執(zhí)行過程中意外中斷,ESD命令保持,直至程序手動復(fù)位。BPCS命令觸發(fā)后,程序執(zhí)行過程中意外中斷,命令自動停止并復(fù)位。,6、數(shù)據(jù)傳輸與信號,6.1 數(shù)據(jù)傳輸方式、接口及協(xié)議要求6.2 檢測信號要求6.3 與調(diào)控中心通信數(shù)據(jù)6.4 中
5、間數(shù)據(jù)6.5 無線數(shù)據(jù)6.6 設(shè)定值數(shù)據(jù)6.7 選擇開關(guān)狀態(tài)定義,7、通用控制要求,7.1 站場操作控制模式,7.2 站場操作控制一般要求,以調(diào)控中心遠(yuǎn)程控制為主。正常情況下,站場處于自動邏輯控制狀態(tài)。所有直接采集的模擬量數(shù)據(jù),均應(yīng)設(shè)置對應(yīng)的維護(hù)開關(guān);所有ESD執(zhí)行程序的復(fù)位,均通過硬SIS復(fù)位按鈕實(shí)現(xiàn),不允許自動復(fù)位。報警復(fù)位要求。在過程控制PLC/RTU、安全儀表PLC中設(shè)定的設(shè)定值、報警限值、遠(yuǎn)程下達(dá)設(shè)定值等參數(shù)不
6、能因系統(tǒng)斷電、重啟而發(fā)生數(shù)值變化。,7.3.1 優(yōu)先級控制站場中不同區(qū)域內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備依據(jù)回路優(yōu)先級自動切換?;芈穬?yōu)先級設(shè)定要求采用任意設(shè)定方法,,數(shù)字“1”優(yōu)先級最高,依次遞減?;芈穬?yōu)先級不允許重復(fù)設(shè)置。當(dāng)在用回路出現(xiàn)回路不可用報警時,報警回路優(yōu)先級自動設(shè)為不可用狀態(tài)“0”,其它回路優(yōu)先級保持不變。回路開啟原則按優(yōu)先級從高至低排序,回路關(guān)閉原則按優(yōu)先級從低至高排序。,7.3 通用控制邏輯,7.3.2 可用回路7.3.3 回
7、路切換門值和延時時間7.3.4 運(yùn)動控制限制、設(shè)定值7.3.5 超時報警時間,7.3.6 無擾切換,7.3.6 無擾切換,7.3.6 無擾切換,7.3.7 大口徑閥組控制 判斷球閥二側(cè)測量差壓ΔP;ΔP>0.2MPa,先開啟小口徑旁通閥進(jìn)行充壓;ΔP≤0.2MPa,自動開啟大口徑球閥;閥門開到位后,關(guān)閉小口徑旁通電動閥。,7.3.8 回路自動切換,過濾回路控制,計量回路控制,計量回路控制,調(diào)壓回路控制,7.3.9 命
8、令觸發(fā)及復(fù)位,PLC,SCS,SIS,7.4.2 壓力監(jiān)控系統(tǒng)控制,《陜京輸氣管道壓力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》Q/SY JS0138-2015,設(shè)定值分配,回路控制,自動壓力流量控制,7.4.3 計量比對,7.4.4 加熱爐控制出站溫度和緊急保護(hù)控制;可遠(yuǎn)程手動操作加熱爐、設(shè)定控制溫度;,7.4.5 壓縮機(jī)組控制,機(jī)組控制原則壓縮機(jī)組控制主要由機(jī)組控制系統(tǒng)自行完成,操作員可通過機(jī)組控制系統(tǒng)對壓縮機(jī)組進(jìn)行控制和操作。中心操作員通過S
9、CADA系統(tǒng)、站操作員通過站控系統(tǒng)分別遠(yuǎn)程對壓縮機(jī)組下達(dá)“啟動”、“停車”、“手、自動”命令和入口、出口壓力控制設(shè)定值。站操作員通過機(jī)組控制系統(tǒng)對壓縮機(jī)組“遠(yuǎn)程/本地”、“手動/自動”、啟動、停車、緊急停車、轉(zhuǎn)速調(diào)整等進(jìn)行控制,允許通過MCS進(jìn)行對入口、出口壓力等負(fù)荷分配參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。,機(jī)組主要控制功能,遠(yuǎn)程啟動站控PLC接收“啟機(jī)”命令,先判斷站控制模式,“中心”為中心下達(dá),“站控”為站控下達(dá),“手動”機(jī)組下達(dá);判斷外圍輔助系
10、統(tǒng)狀態(tài)是否正常;判斷工藝參數(shù)是否正常;UCP自動判斷內(nèi)置的啟機(jī)條件;機(jī)組啟動,自動運(yùn)行至額定轉(zhuǎn)速;由操作員確認(rèn)是否具備并機(jī)條件,手動選擇負(fù)荷分配控制模式”手/自動”開關(guān)至“自動”位置;機(jī)組自動并入聯(lián)機(jī)程序、啟動負(fù)荷分配控制。,空冷器風(fēng)機(jī)控制空冷器風(fēng)機(jī)具備自動控制和故障切換功能:當(dāng)出現(xiàn)震動報警信號時,關(guān)閉該支路的所有空冷電機(jī)空冷區(qū)出口溫度高于設(shè)定值時,自動啟動累計運(yùn)行時間最短的可用空冷支路??绽鋮^(qū)出口低于設(shè)定值時,自動
11、關(guān)閉累計運(yùn)行時間最長的空冷支路。,7.4.8 爆管檢測,7.4.9 氣路中斷控制,針對線路、氣源、輸出、回路發(fā)生意外氣流通道中斷,產(chǎn)生報警提醒操作員,同時采取部分自動關(guān)閉措施。操作員或自動程序未下達(dá)閥門動作指令,閥門意外動作均屬于誤動作,應(yīng)產(chǎn)生報警,同時事件記錄動作觸發(fā)源和時間。,7.4.10 系統(tǒng)校時,要求站控系統(tǒng)與調(diào)控中心SCADA系統(tǒng)時鐘保持一致,所有流量計算機(jī)時鐘應(yīng)同步,且與站控系統(tǒng)保持一致。 時鐘源為調(diào)控中心下達(dá)時鐘或站場G
12、PS時鐘。,7.5 通斷檢測 調(diào)控中心SCADA系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)通信通斷監(jiān)測程序,可自動或手動判斷與站控PLC、閥室RTU的數(shù)據(jù)通信通斷情況。站控PLC設(shè)有通斷監(jiān)測程序,可自動判斷與中心SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信通斷情況,同時支持調(diào)控中心遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信通斷監(jiān)測。閥室RTU設(shè)有被動通斷監(jiān)測程序,支持調(diào)控中心遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信通斷監(jiān)測。在站控HMI上顯示通斷測試結(jié)果,檢測到通信中斷,產(chǎn)生相應(yīng)報警,通信恢復(fù)正常后報警自動復(fù)位。時鐘法和0/1法,站
13、場ESD控制功能優(yōu)先級超越站場過程控制,且不受站場控制模式限制。站場ESD關(guān)斷分別針對不同類型站場、對應(yīng)不同的緊急關(guān)斷對象,包括手動緊急關(guān)閉和自動緊急關(guān)閉,ESD關(guān)閉分為四級。,8 站場ESD控制,1、全站ESD,2、壓縮機(jī)廠房ESD,3、單機(jī)組ESD,4、超壓保護(hù),4、超壓保護(hù),5、ESD放空閥誤開 當(dāng)任意ESD放空閥在非維護(hù)狀態(tài)下,或未啟動站ESD信號,閥位信號由“關(guān)”變至“開”狀態(tài)時,系統(tǒng)自動關(guān)閉放空閥兩側(cè)最近的可控閥門或機(jī)
14、組。,9 站場自動控制全站關(guān)閉全站啟動分方向/氣源關(guān)閉分方向/氣源啟動分輸用戶關(guān)閉分輸用戶啟動,9.10 輔助系統(tǒng)監(jiān)控空壓機(jī)自用氣工藝氣加熱排污放空供配電消防和水冷卻陰極保護(hù)通風(fēng),9.11 站場火災(zāi)和可燃?xì)鈾z測報警系統(tǒng)在站制室、機(jī)柜間、配電室、壓氣站壓縮機(jī)組裝置和壓縮機(jī)組廠房等處配置相應(yīng)的火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng),包括感溫、感煙火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測器、火焰探測及報警器等。所有火氣報警信號將傳送
15、到站控系統(tǒng)并上傳至調(diào)控中心。火災(zāi)和氣體檢測報警系統(tǒng)分為室內(nèi)火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)和火焰/可燃?xì)怏w檢測報警系統(tǒng)兩部分,兩部分分別獨(dú)立設(shè)置。火災(zāi)和氣體檢測報警系統(tǒng)獨(dú)立于站控系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置,當(dāng)檢測點(diǎn)數(shù)量較少且與站場控制無關(guān)時,允許可燃?xì)馓綔y器直接接入站控系統(tǒng),但應(yīng)設(shè)置專用的I/O卡。,9.11 站場火災(zāi)和可燃?xì)鈾z測報警系統(tǒng)建筑物火災(zāi)報警系統(tǒng)電力電纜溫度探測系統(tǒng)廠房可燃?xì)?、火焰探測系統(tǒng)站場工藝區(qū)可燃?xì)馓綔y系統(tǒng)站場可燃?xì)?、毒氣泄漏探測系統(tǒng)
16、電纜溝可燃?xì)馓綔y系統(tǒng)分析小屋可燃?xì)?、毒氣探測系統(tǒng)鍋爐房可燃?xì)怏w泄漏檢測燃?xì)獍l(fā)電機(jī)房可燃?xì)怏w泄漏檢測廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測儲瓶間氧氣含量檢測發(fā)電機(jī)房火焰檢測,9.11 站場火災(zāi)和可燃?xì)鈾z測報警系統(tǒng)《陜京輸氣管道火氣系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)要求》 Q/SY JS 0139-2015,10 閥室控制,閥室GOV控制,11 報警數(shù)據(jù)分級和設(shè)定,陜京管道控制系統(tǒng)報警/事件信息分為5級:Ⅰ級報警、Ⅱ級報警、Ⅲ級報警、Ⅳ級報警、Ⅴ級報警。所有Ⅰ、
17、Ⅱ、Ⅲ級報警信號應(yīng)由站控系統(tǒng)程序產(chǎn)生,觸發(fā)聲、光報警器發(fā)出報警。Ⅳ、Ⅴ級報警可通過站控HMI系統(tǒng)設(shè)定設(shè)定報警限,在HMI上產(chǎn)生報警。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V級報警需通過短信形式自動發(fā)送給預(yù)定人員。,12 HMI監(jiān)控畫面要求,站控HMI監(jiān)控畫面要求與調(diào)控中心SCADA系統(tǒng)HMI畫面風(fēng)格保持一致。操作系統(tǒng)、辦公應(yīng)用軟件、控制應(yīng)用軟件、殺毒軟件等均應(yīng)為正版軟件。站控HMI應(yīng)用軟件所提供的數(shù)據(jù)庫點(diǎn)數(shù)量應(yīng)能滿足站控系統(tǒng)編程、組態(tài)需求。,12 H
18、MI監(jiān)控畫面要求,三級畫面要求,功能塊選擇方式。登陸分系統(tǒng)管理員、工程師、操作員,每一級登陸分設(shè)用戶名和密碼,操作員登陸設(shè)定不少于5人。站場簡介、站場平面圖、站場工藝流程圖、站控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D、站控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信框圖、站ESD流程及進(jìn)程圖、ESD/火氣系統(tǒng)報警分布圖、命令表、數(shù)據(jù)表、趨勢圖、報警、事件、登陸等。在畫面功能區(qū)設(shè)有下拉菜單,可通過下拉菜單選擇畫面。。,《陜京輸氣管道火氣系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)要求》 Q/SY JS 0128,
19、流量計設(shè)置原則陜京管道所有外輸天然氣均應(yīng)進(jìn)行數(shù)量計量,安裝貿(mào)易計量流量計,其計量系統(tǒng)全部納入北京天然氣管道公司管理。 所有進(jìn)入陜京管道的天然氣均應(yīng)實(shí)時接收上游貿(mào)易計量流量計數(shù)據(jù),同時宜安裝監(jiān)督計量流量計進(jìn)行數(shù)量計量,實(shí)時監(jiān)督上游計量數(shù)據(jù)。 對雙向進(jìn)、出陜京管道系統(tǒng)的天然氣均應(yīng)進(jìn)行數(shù)量計量,安裝貿(mào)易計量流量計,其計量系統(tǒng)全部納入北京天然氣管道公司管理。計量系統(tǒng)宜按雙向計量設(shè)計,不需要調(diào)整工藝流程可實(shí)現(xiàn)進(jìn)、出天然氣的數(shù)量計量。所有進(jìn)
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