液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】： 為了調(diào)峰和補充氣源,佛山天然氣管網(wǎng)新建了明城液化天然氣站。由于液化天然氣的固有特性和潛在危險性,需要有一套高度可靠的監(jiān)控系統(tǒng)來保障液化天然氣站的安全運行。 本論文分析了國內(nèi)外液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,針對明城液化天然氣站的特殊要求,采用監(jiān)控軟件組合PLC的方式構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)。分析討論了幾種監(jiān)控軟件的優(yōu)缺點后,選用了澳大利亞LogicaCMG公司的MOSAIC監(jiān)控軟件,PLC采用西門子S7-400 PLC CPU和S7-300 PLC輸入輸出模塊相結(jié)合的方式,S7 414-4H CPU可以實現(xiàn)熱備冗余。按照工藝控制的需求,開發(fā)了基于MOSAIC的監(jiān)控軟件和PLC應(yīng)用程序,由PLC完成數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、報警輸出,基于MOSAIC開發(fā)的監(jiān)控軟件實現(xiàn)工藝流程顯示、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、報警管理、閥門控制等功能。分析比較幾種通訊方案后,選擇了明城液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度中心的通訊方式,采用光纖為主,GPRS為備的主備通訊方式。根據(jù)貿(mào)易計量要求,構(gòu)建了以渦輪流量計為主的天然氣計量系統(tǒng),對試運行過程出現(xiàn)的計量誤差進行分析,并提出了解決方案。 結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)試運行的效果,對系統(tǒng)的可靠性、安全性與擴展性進行了分析。明城液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)已運行8個月,實踐證明該系統(tǒng)可靠性高、安全性好、擴展性強。不僅完全滿足當前液化天然氣站的監(jiān)控要求,也為將來明城站的二期工程留下了擴展的空間。 【關(guān)鍵詞】：液化天然氣 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 可編程邏輯控制器
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 項目背景11-12
• 1.4 明城液化天然氣站 SCADA 系統(tǒng)采取的技術(shù)路線12
• 1.5 本文的主要工作12-13
• 第二章 明城液化天然氣站的工藝流程及設(shè)備13-20
• 2.1 明城液化天然氣站工藝流程13-15
• 2.2 特殊的工藝設(shè)備15-17
• 2.2.1 LNG 儲罐15-16
• 2.2.2 LNG 管道16
• 2.2.3 LNG 閥門16
• 2.2.4 氣化器16-17
• 2.2.5 BOG 加熱器和 EAG 加熱器17
• 2.3 液態(tài)天然氣站的運行管理17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 LNG 站 SCADA 系統(tǒng)的特殊需求及總體設(shè)計20-27
• 3.1 液化天然氣站SCADA 系統(tǒng)需求的特殊性20
• 3.2 液化天然氣站SCADA 系統(tǒng)的功能20-21
• 3.2.1 SCADA 系統(tǒng)的主要功能20
• 3.2.2 需要報警的參數(shù)20-21
• 3.2.3 連鎖控制要求21
• 3.3 SCADA 系統(tǒng)的總體設(shè)計21-23
• 3.4 SCADA 系統(tǒng)檢測點統(tǒng)計23-25
• 3.4.1 模擬量輸入23-24
• 3.4.2 開關(guān)量輸入24
• 3.4.3 開關(guān)量輸出24
• 3.4.4 模擬量輸出24-25
• 3.5 監(jiān)控軟件的選擇25-26
• 3.6 PLC 的選型26
• 3.7 本章小結(jié)26-27
• 第四章 SCADA 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集27-39
• 4.1 天然氣流量計和流量計算機27-31
• 4.1.1 三種天然氣流量計的比較27-28
• 4.1.2 渦輪流量計的工作原理28
• 4.1.3 渦輪流量計的選型28
• 4.1.4 天然氣流量修正的原理28-29
• 4.1.5 流量計算機的選擇29-30
• 4.1.6 計量誤差的分析及解決30-31
• 4.2 可燃氣體報警系統(tǒng)31-33
• 4.2.1 可燃氣體探測器檢測原理31-32
• 4.2.2 可燃氣體檢測系統(tǒng)的構(gòu)建32-33
• 4.3 自動化儀表和執(zhí)行機構(gòu)33
• 4.4 PLC 控制軟件設(shè)計33-38
• 4.4.1 PLC 硬件配置33
• 4.4.2 PLC 應(yīng)用程序的主要功能塊33-34
• 4.4.3 PLC 邏輯控制功能的實現(xiàn)34-36
• 4.4.4 PLC 報警功能的實現(xiàn)36-37
• 4.4.5 LNG 存量計算37-38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 第五章 基于MOSAIC 的監(jiān)控軟件的實現(xiàn)39-48
• 5.1 點配置39-40
• 5.2 數(shù)據(jù)庫的生成40-42
• 5.3 數(shù)據(jù)的采集、存儲和歷史曲線42-43
• 5.4 事件處理43-44
• 5.5 圖形用戶界面開發(fā)44-45
• 5.6 用戶權(quán)限控制45-47
• 5.7 本章小結(jié)47-48
• 第六章 SCADA 系統(tǒng)的通訊48-63
• 6.1 MODBUS 通訊協(xié)議48-52
• 6.2 SCADA 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)52-53
• 6.3 MOX602 通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器53-55
• 6.3.1 MOX602 硬件53
• 6.3.2 MOX602 編程軟件53-55
• 6.4 PLC 與 MOX602 的通訊55-57
• 6.5 流量計修正儀與 MOX602 的通訊57-58
• 6.6 流量計算機與 MOX602 的通訊58-59
• 6.7 可燃氣體探測器與 MOX602 的通訊59
• 6.8 明城 LNG 站與調(diào)度中心的通訊59-61
• 6.8.1 通訊方式的選擇59-60
• 6.8.2 光纖通訊60
• 6.8.3 無線通訊60-61
• 6.9 本章小結(jié)61-63
• 第七章 系統(tǒng)使用效果63-66
• 7.1 監(jiān)控軟件的運行界面63-64
• 7.2 系統(tǒng)可靠性與安全性分析64-65
• 7.2.1 監(jiān)控軟件的安全性分析64
• 7.2.2 連鎖保護的可靠性與安全性分析64-65
• 7.2.3 防雷設(shè)備的可靠性分析65
• 7.3 系統(tǒng)擴展性分析65
• 7.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-67
• 1、總結(jié)66
• 2、展望66-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69-70
• 答辯委員會對論文的評定意見70

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