120萬方/日天然氣處理裝置DCS & ESD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

【摘要】： 天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)清潔燃料和基本有機(jī)化工原料應(yīng)用廣泛,為使天然氣符合商品質(zhì)量或管道輸送要求必須經(jīng)處理站進(jìn)行處理。本文根據(jù)120萬方/日天然氣處理站的自動(dòng)化控制任務(wù)以及工藝流程的特點(diǎn),提出了天然氣處理裝置DCSESD系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。利用APACS硬件組建DCS系統(tǒng),QUADLOG硬件組建ESD系統(tǒng),使用編程工具完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括過程控制級(jí)的控制器模塊和IO模塊的型號(hào)和數(shù)量的確定,現(xiàn)場控制站機(jī)柜及柜內(nèi)布線設(shè)計(jì)。控制通訊網(wǎng)絡(luò)級(jí)利用I/O BUS、MODULBUS、Modbus、以太網(wǎng)充分實(shí)現(xiàn)通訊功能。過程管理級(jí)對(duì)工程師站、操作員站、打印機(jī)、同步時(shí)鐘等進(jìn)行合理配置。 系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)利用4-maton軟件完成DCS控制策略組態(tài),實(shí)現(xiàn)天然氣流量計(jì)量、PID回路調(diào)節(jié)控制、吸附器順序控制等功能。對(duì)ESD完成聯(lián)鎖邏輯設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)、馬達(dá)啟停、切斷閥開關(guān)、加熱爐急停、全站緊急停車等邏輯控制,對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用,確保生產(chǎn)安全可靠。 系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)利用InTouch組態(tài)軟件為開發(fā)平臺(tái),準(zhǔn)確反映天然氣處理站的工藝流程,實(shí)現(xiàn)DCSESD系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示,完成報(bào)警設(shè)置、實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢查看、系統(tǒng)運(yùn)行狀況監(jiān)視等功能。 本次設(shè)計(jì)的天然氣處理裝置DCSESD系統(tǒng)是一個(gè)集成、開放的系統(tǒng)。該系統(tǒng)配置選型合理,監(jiān)控界面友好,完全滿足生產(chǎn)控制要求,在現(xiàn)場運(yùn)行平穩(wěn)。通過這套系統(tǒng)能夠極大的提高天然氣處理的自動(dòng)化水平,從而提高天然氣處理能力,改善外輸氣品質(zhì),因此具有較大的工程應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：天然氣處理 集散控制系統(tǒng) 緊急停車系統(tǒng) 組態(tài)技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TE968
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-7
• 1 緒論7-9
• 1.1 論文研究目的及意義7-8
• 1.2 論文的主要研究內(nèi)容8-9
• 2 集散控制系統(tǒng)9-13
• 2.1 集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生9
• 2.2 集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)9-10
• 2.3 集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)10-11
• 2.4 集散控制系統(tǒng)的組態(tài)11
• 2.5 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展方向11-13
• 3 天然氣處理工藝流程13-18
• 3.1 壓縮單元13
• 3.2 干燥單元13-14
• 3.3 分餾單元14-15
• 3.4 制冷單元15-16
• 3.5 熱油單元16
• 3.6 放空單元16-18
• 4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-20
• 4.1 控制任務(wù)和自動(dòng)化水平要求18
• 4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循的原則18-19
• 4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的細(xì)化19
• 4.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)步驟19-20
• 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)20-38
• 5.1 DCS系統(tǒng)和ESD系統(tǒng)的選型20
• 5.2 APACS+系統(tǒng)和QUADLOG系統(tǒng)的特點(diǎn)20-22
• 5.3 過程控制級(jí)22-30
• 5.3.1 系統(tǒng)控制模塊22-24
• 5.3.2 系統(tǒng)I/O模塊24-27
• 5.3.3 電氣機(jī)柜27-30
• 5.4 控制通訊網(wǎng)絡(luò)30-31
• 5.4.1 數(shù)據(jù)通訊的可靠性30
• 5.4.2 數(shù)據(jù)通訊組成30-31
• 5.4.3 冗余通訊的特點(diǎn)31
• 5.5 過程管理級(jí)31-34
• 5.5.1 操作員站配置31
• 5.5.2 操作員站功能31-32
• 5.5.3 工程師站配置32-33
• 5.5.4 工程師站功能33
• 5.5.5 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器33
• 5.5.6 打印機(jī)33
• 5.5.7 系統(tǒng)時(shí)鐘同步33-34
• 5.6 系統(tǒng)冗余34-38
• 5.6.1 電源冗余34-35
• 5.6.2 模塊冗余35
• 5.6.3 通訊冗余35-38
• 6 系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)38-63
• 6.1 4-mation軟件簡介38
• 6.2 系統(tǒng)模塊添加和I/O通道組態(tài)38-42
• 6.3 控制策略組態(tài)概述42-44
• 6.4 天然氣流量計(jì)量44-49
• 6.4.1 差壓式天然氣流量計(jì)算公式44-47
• 6.4.2 流量計(jì)算的具體實(shí)現(xiàn)47-49
• 6.4.3 流量計(jì)算的不確定度估算49
• 6.5 調(diào)節(jié)閥的PID回路控制49-53
• 6.5.1 調(diào)節(jié)閥的選擇49-50
• 6.5.2 調(diào)節(jié)器正、反作用的確定50
• 6.5.3 控制規(guī)律的選擇及編程50-53
• 6.6 干燥吸附控制53-57
• 6.7 ESD系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯組態(tài)57-63
• 6.7.1 組態(tài)注意事項(xiàng)57-58
• 6.7.2 組態(tài)具體內(nèi)容58-59
• 6.7.3 ESD調(diào)試步驟59-60
• 6.7.4 SOE組態(tài)60-61
• 6.7.5 與DCS系統(tǒng)通訊的組態(tài)61-63
• 7 系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)63-84
• 7.1 組態(tài)軟件的選擇63-64
• 7.2 系統(tǒng)軟件組建過程64-65
• 7.3 基于InTouch組態(tài)軟件的圖形開發(fā)設(shè)計(jì)65-79
• 7.3.1 建立應(yīng)用項(xiàng)目和導(dǎo)入標(biāo)記名字典65-66
• 7.3.2 圖形開發(fā)66-67
• 7.3.3 系統(tǒng)變量的配置67-68
• 7.3.4 動(dòng)畫鏈接68-72
• 7.3.5 實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢配置72-75
• 7.3.6 報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)75-77
• 7.3.7 系統(tǒng)運(yùn)行狀況77-79
• 7.4 I/O通訊79-84
• 7.4.1 通訊協(xié)議79-80
• 7.4.2 In Touch I/O地址命名慣例80-81
• 7.4.3 用 I/O服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通訊81-84
• 8 結(jié)論與建議84-85
• 8.1 結(jié)論84
• 8.2 建議84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-88
• 附錄88-96
• 附錄A DCS&ESD系統(tǒng)設(shè)備88-91
• 附錄B 流量計(jì)算使用表格91-94
• 附錄C 干燥吸附器控制邏輯表94-95
• 附錄D 上位機(jī)監(jiān)控畫面圖95-96

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DCS簡介及其在DHC中的應(yīng)用前景    李剛;

西南石油大學(xué)物探人才培養(yǎng)基地掛牌    何莉

石油大學(xué)喜慶50華誕    屈金星

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石油大學(xué)（北京）抗非典取得階段性成果    記者　周文斌　通訊員　梁喜書

中國石油大學(xué)科研工作實(shí)現(xiàn)跨越    孫興文

三大石油巨頭首次聚首中國石油大學(xué)選人才    記者 趙鳳華

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