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大宛齐油田控制系统初步技术方案
发布时间:2016-3-14 阅读:2036次  
大宛齐油田控制系统
  
                                                                   工程师:王小勇
 
目  录
 
 

第一章 引言

1.1 概述

    本方案包括大宛齐油田联合站扩改建控制系统的介绍,主要有标准规范、方案介绍、元件清单、售后等。

1.2 工程概括

    大宛齐油田自1996年投产以来,一直处于不断地滚动开发和加密调整过程。截止2012年底,大宛齐油田站外已建油井401口,注水井5口,回灌井11口;计量阀组12套,5井式配水阀组1座,105及109转油站2座,大宛齐油田联合站1座。105转油站于2009年建成投产,所在井区为105井区。109转油站于2009年建成投产,所在井区为109井区。大宛齐油田联合站始建于1995年,先后于2008年、2010 年进行扩了改建。由脱水站、污水回注站、供热站、配电所、原油外运以及卸油系统共六部分组成。
大宛齐油田联合站扩改建是在原大宛齐油田联合站内新建注水站、污水站、加热炉及采暖泵房以及改造站内2台Φ 2200×5800油气分离器和增加若干液位仪表,在联合站原控制室内新建1套控制系统。大宛齐油田转油站改造包括105和109转油站,包括109新建1台油气分离器Φ2200x7000及两站远程I/O分站,并通过光缆(通信)将数据上传至大宛齐油田联合站新建控制系统。大宛齐油田注水系统工程包括新建49座6井式配水阀组,每座配水阀组设计一套小型一体化RTU,负责采集流量自控仪及来水干管压力信号,1台GPRS 无线电台,通过已建GPRS网络将流量自控仪信号上传至大宛齐油田联合站。
本工程采用集散控制方式,将原仪表值班室作为中央控制室,服务器放在其中。在新建采暖泵房设远程单元,与控制系统以太网或设备网通讯。两个转油站各建1 套远程I/O 单元,将相关仪表参数通过光纤上传至大宛齐油田联合站新建控制系统。光纤设计参看通信专业设计。注水系统工程配水阀组的流量自控仪通过公网GPRS 传送至大宛齐油田联合站内新建GPRS 节点服务器。
 

第二章 技术方案

2.1 方案概述

    本方案主要采用ABB触摸屏、CPU、通讯模块、数字量/模拟量输入/输出模块以及明纬电源、欧姆龙继电器等元器件,利用双机热备配置,保证系统的安全、稳定、可靠的运行,为用户提供良好的工作方式。

2.2 标准与规范

2.2.1 引用标准

    本方案采用的所有设备及备品备件的设计、制造、检查、试验及特性都遵照最新版IEC 标准和中国国家标准(GB 标准)及国家电力行业标准(DL 标准)等。 主要标准如下:
《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》(SH3005-2003);
《石油化工企业仪表供电设计规范》(SH/T3082-2003);
《石油化工仪表管道线路设计规范》(SH/T3019-2003);
《石油化工企业仪表接地设计规范》(SH3081-2003);
《石油化工企业仪表安装设计规范》(SH/T3104-2000);
《油气田及管道仪表控制系统设计规范》(SY/T0090-2006);
《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》(HG/T20505-2000);
《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》(GB/T50823-2013);
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2013;
《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》(GB/T50892-2013);
《工业自动化仪表、柜、台、箱》GB/T 7353-1999;
《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH 3063-1999;
《火灾报警设备检验规则》GB 12978-91;
《计算机站场地技术条件》GB/T 2887-2000;
《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T 3018-2003;
《Functional Safety of Electrical/Electronic Programmable Electronic Safety Related System》IEC61508;
《数字处理计算机的硬件测试( 基于计算机的系统测试规范)》ISA-RP-55.1/BS-588;
《信息处理系统-LAN》IEEE802;
《可编程控制器》IEC6113;
《可编程控制器系统设计规定》HG/T 20700-2000。

2.2.2 设计原则

    应甲方要求,本方案设计原则如下:
1、具有高可靠性、稳定性和灵活性,保证生产安全可靠地运行;
2、采用先进技术水平的硬件、软件和网络;
3、具有强大的人机对话能力;
4、为了避免某个单一故障导致一个回路或组的故障,系统提供了冗余设备;
5、自控系统组态软件采用模块化,自控系统组态增加、删除、定位都很方便;
6、采用高可靠性的防浪涌设备,有效保护电气设备;

第三章 方案清单

3.1 采暖泵房单元

    进入采暖泵房单元的信号包括:水箱液位指示;分水缸、回水缸压力温度指示; 生活热水温度、流量指示;循环水泵供水汇管压力指示;软化水流量计量远传。该单元设触摸屏实现对锅炉房的监视与控制,与新建自控系统通过设备网通讯。其控制系统清单如表3-1。
表3-1 采暖泵房单元清单
序号
名称
型号
数量
公司
备注
1
通讯模块
CI590-CS31-HA
1只
ABB
与中央控制站通讯
2
通讯模块底板
TU551-CS31
1只
ABB
 
3
模拟量输入模块
AI523
2只
ABB
 
4
模拟量输出模块
AO523
1只
ABB
 
5
数字量模块
DC532
1只
ABB
 
6
模块底板
TU515
4只
ABB
 
7
触摸屏
CP650
1台
ABB
 
8
触摸屏编程软件
PB610
1套
ABB
 
9
CS31通讯线
双绞屏蔽线
150米
 
 
10
电源
NES-150-24
1只
 
11
继电器
MY2N-J  24V
32套
 
 
12
控制柜
(宽*深*高) 800*600*2100
1台
 
 
13
组装成套
 
1次
 
 
14
柜内辅材
 
1套
 
 
 

3.2 105转油站单元

    新建Φ 2200×7000 油气分离器,设电动控制阀根据来液压力控制来液去向。在本站值班室设远程I/O 单元,包括PLC 和触摸屏,所有信号通过光纤上传至大宛齐联合站,光纤由通信专业设计。其控制系统清单如表3-2。
表3-2 105转油站单元清单
序号
名称
型号
数量
公司
备注
1
CPU
PM583-ETH
2只
ABB
 
2
电池
TA521
2只
ABB
 
3
通讯模块(数据同步)
CM597-ETH
2只
ABB
 
4
CPU底版
TB511-ETH
2只
ABB
 
5
通讯模块
CI590-CS31-HA
1只
ABB
 
6
通讯模块底版
TU551-CS31
1只
ABB
 
7
模拟量输入模块
AI523
1只
ABB
 
8
模拟量输出模块
AO523
1只
ABB
 
9
数字量模块
DC532
1只
ABB
 
10
模块底板
TU515
3只
ABB
 
11
触摸屏
CP650
1只
ABB
 
12
触摸屏编程软件
PB610
1套
ABB
 
13
触摸屏通讯电缆
TK681\网线3M
1根
ABB
 
14
电源
NES-200-24
1只
明纬
 
15
继电器
MY2N-J  24V
32套
 
16
控制柜
700*500*1200 (WxDxH)
1台
 
 
17
操作台
690x700x800(WxDxH)
1台
 
 
18
组装成套
 
1次
 
 
19
柜内辅材
 
1套
 
 

3.3 109转油站单元

    设电动控制阀根据来液压力控制来液去向。在本站值班室设远程I/O 单元,包括PLC 和触摸屏,所有信号通过光纤上传至大宛齐联合站,光纤由通信专业设计。其控制系统清单如表3-3。
表3-3 109转油站单元清单
序号
名称
型号
数量
公司
备注
1
CPU
PM583-ETH
2只
ABB
 
2
通讯模块(数据同步)
CM597-ETH
2只
ABB
 
3
CPU底版
TB511
2只
ABB
 
4
通讯模块
CI590-CS31-HA
1只
ABB
 
5
通讯模块
TU551-CS31
1只
ABB
 
6
模拟量输入模块
AI523
1只
ABB
 
7
模拟量输出模块
AO523
1只
ABB
 
8
数字量模块
DC532
1只
ABB
 
9
模块底板
TU515
3只
ABB
 
10
触摸屏
CP650
1台
ABB
 
11
触摸屏编程软件
PB610
1套
ABB
 
12
触摸屏通讯电缆
TK681\网线3M
1根
ABB
 
13
电源
NES-150-24
1只
 
 
14
继电器
MY2N-J  24V
32套
 
15
控制柜
(宽*深*高) 700*500*1200
1台
 
 
16
操作台
690x700x800(WxDxH)
1台
 
 
17
组装成套
 
1次
 
 
18
柜内辅材
 
1套
 
 
 

3.4中央控制器

中央控制器控制系统清单如表3-4。
表3-4 中央控制器清单
序号
名称
型号
数量
公司
备注
1
CPU
PM583-ETH
2个
ABB
 
2
通讯模块(数据同步)
CM597-ETH
2个
ABB
 
3
CPU底版
TB511
2个
ABB
 
4
通讯模块
CI590-CS31-HA
2个
ABB
 
5
通讯模块底版
TU551-CS31
2个
ABB
 
6
模拟量输入模块
AI523
4个
ABB
温度检测添加变送器4-20mA进入模块
7
模拟量输出模块
AO523
1个
ABB
 
8
数字量模块
DC532
3个
ABB
 
9
模块底板
TU515
8个
ABB
 
10
编程软件
PS501 Control Builder Plus 2.2.0
1套
ABB
 
11
组态软件
DigVis 500
1套
ABB
可选择杰控
12
电源
NES-500-24
1只
 
13
继电器
MY2N-J  24V
96套
 
14
网线
 
1箱
 
 
15
控制柜
(宽*深*高) 700*500*1200
1台
 
 
13
组装成套
 
1次
 
 
14
柜内辅材
 
1套
 
 
 
 

第四章 元件介绍

大宛齐油田控制系统主要用到了ABB触摸屏、ABB CPU、ABB通讯模块、ABB数字/模拟量输入/输出模块、明纬电源、欧姆龙继电器等元器件。

4.1 触摸屏

本控制系统设计采用的触摸屏型号为ABB CP650,10.4寸的分辨率800*600像素屏幕,能够完美的显示操作界面,拥有足够大的存储空间,多语言应用,而且还拥有8级密码保护,保证用户信息安全。
编程软件PB610用于创建便捷直观的图形,使用可缩放矢量图(SVG)创建的视觉对象完全独立于操作系统,提供高度灵活性,可轻松地与自动化系统集成,方便创建带可配置属性的动态对象,实现对象互联,随心所欲改变或修改尺寸,充分发挥创意设计的优势。

4.2 CPU

本控制系统设计采用的CPU型号为拥有极端环境的PM583-ETH,用户存储达到了1024KB,支持存储卡扩展,在极端环境下依然拥有不俗的响应时间,安全可靠的完成数据的处理、各种指令的执行。
4.3 通讯模块
    本控制系统设计采用的通讯模块型号是CM597-ETH、CI590-CS31-HA,CM597-ETH以太网通讯模块,作为冗余系统两个PLC之间的互相通讯、数据交流工具,10/100Mbit/s全双工/半双工自适应通讯,集成2端口交换机。CI590-CS31-HA作为模块与PLC通讯的工具,完美实现双机热备。

4.4 模块

    本系统设计采用的数字/模拟量输入/输出模块为ABB旗下产品,数字量/模拟量输入模块能够将各类数字量/模拟量输入信号稳定的接收便于进行处理,数字量/模拟量输出模块可靠无误的将指令执行下去,为用户提供稳定、可靠、安全的使用空间。

4.5 电源模块

    本系统设计采用了明纬旗下型号为NES-200-24 DC24V电源,为整个系统的良好运行提供安全、稳定、可靠的电源,是整个系统电源的可靠保障。
 

第五章 售后服务

本公司对本产品实行“三包”,三包期内,供方负责维修并免费提供更换件。
本公司免费为用户培训设备管理、运行及维修人员。
本公司负责设备安装调试期间的技术交底、技术服务、技术指导和技术监督工作,直至设备安装调试完毕,投入正常运行。
在设备投运后,可以根据用户需要随时派员配合,进行检修。
本公司以成本价长期及时提供各种备品、备件,并予以技术指导。(质保期内免费提供)
 
   
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