集散控制系統(tǒng)在輕烴回收裝置中的應用

 。 。 。 。 。 。為了解決利津輕烴回收裝置系統(tǒng)不能滿足正常生產(chǎn)要求的問題，采用智能Pro集散控制系統(tǒng)對系統(tǒng)進行改造。系統(tǒng)采用模塊化結構和局域網(wǎng)通信技術，完成從單變量控制到多變量控制的優(yōu)化控制。它可以進行顯示、監(jiān)控、打印、報警等要求，實現(xiàn)分散控制、集中監(jiān)控和操作。天然氣產(chǎn)量、穩(wěn)定輕烴產(chǎn)量和液化石油氣產(chǎn)量都翻了一番左右。  。 。 。 。 。 。輕烴集輸維護中心主要負責勝利油田各采油廠原油穩(wěn)定和輕烴回收裝置的年度維護和改造。 近年來，由于新技術、新工藝、新設備的不斷推廣和應用，以及原有設備陳舊、產(chǎn)量低、質(zhì)量差，許多與維修中心有業(yè)務往來的車站和倉庫不斷進行改造。 維修中心利用集散控制系統(tǒng)，先后承擔了坨二站、孤東輕烴站、春亮原油穩(wěn)定輕烴回收裝置、利津原油穩(wěn)定輕烴回收裝置等輕烴回收裝置的改造項目。 以利津輕烴回收裝置改造為例，介紹集散控制系統(tǒng)在輕烴回收裝置中的應用。  。 。 。 。 。 。1概述。 。 。 。 。 。利津輕烴回收裝置建于1988年10月，1991年6月投產(chǎn)。較初的比例是10倍。1000 m3/d 經(jīng)過十多年的生產(chǎn)運行，許多問題逐漸顯現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)在一些設備老化和腐蝕嚴重，技術和系統(tǒng)配套落后，尤其是自動控制系統(tǒng)不能滿足設備的正常生產(chǎn)需要。 另一方面，隨著天然氣產(chǎn)量的下降和原料氣組成的巨大變化，生產(chǎn)安全得不到保證，經(jīng)濟效益差。因此，工廠已經(jīng)關閉，并以5倍的規(guī)模進行了改造；10000m3/d 改造不僅有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護，而且能取得較好的經(jīng)濟效益。 本次改造分為工藝、設備、自動控制、電工等部分。自動控制集散控制系統(tǒng)采用智能Pro集散控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控[1-3]  。 。 。 。 。 。2.改革后系統(tǒng)的結構和功能。 。 。 。 。 。自動化系統(tǒng)成功的主要前提是合理的設計方案。目前，自動化系統(tǒng)有很多種，包括可編程控制器、監(jiān)控系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)，每一種都有自己的特點。 可編程控制器具有邏輯功能強的特點。它特別適用于需要邏輯控制和順序控制的場合。它主要處理離散量。當有許多控制循環(huán)時，使用它不是很方便。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用于遠程數(shù)據(jù)采集。該網(wǎng)絡為廣域網(wǎng)，系統(tǒng)實時性不高。它不能用于需要快速響應的場合。 集散控制系統(tǒng)(分布式控制系統(tǒng))主要特點是回路處理能力強，主要處理模擬量。系統(tǒng)網(wǎng)絡是一個實時性好、人機界面友好、故障診斷和報警功能豐富、操作人員易于掌握的本地控制網(wǎng)絡； 因此，在利津輕烴回收裝置改造中，將智能專家系統(tǒng)應用于自動控制系統(tǒng)是非常合適的。  。 。 。 。 。 。2 1系統(tǒng)組成。 。 。 。 。 。利津原油穩(wěn)定輕烴回收裝置改造工程包括電脫水裝置、原油穩(wěn)定裝置、輕烴回收裝置、罐區(qū)、泵區(qū)等部分。電脫水裝置和原油穩(wěn)定裝置共用一個Dcs系統(tǒng)。輕烴回收裝置、罐區(qū)、泵區(qū)和其他部分共用一個集散控制系統(tǒng)。 原油穩(wěn)定控制室和輕烴回收控制室分別安裝兩個集散控制系統(tǒng) 安裝在兩個控制室的集散控制系統(tǒng)相對獨立，可以實現(xiàn)相互通信功能。 兩個集散控制系統(tǒng)的組成基本相同。該系統(tǒng)采用北京和利時系統(tǒng)工程有限的智能Pr0集散控制系統(tǒng)，是計算機技術、控制技術、通信技術和圖形顯示技術的結合。它是用于過程控制和過程管理的現(xiàn)代設備。它配有16個控制回路和31個檢測回路，如表1所示。  。 。 。 。 。 。溫度輸入信號。 。 。 。 。 。[/k10/]。 。 。 。 。 。Pt:熱阻AI:模擬信號輸入。 。 。 。 。 。AO:模擬信號輸出。 。 。 。 。 。DI:開關量輸入。 。 。 。 。 。DO:開關量輸出。 。 。 。 。 。整個系統(tǒng)包括1個輸入/輸出控制站、2個操作員站(其中一個兼作工程師站)和1臺報告打印機。 輸入/輸出控制站由主控單元、智能輸入/輸出單元、電源單元和專用機柜四部分組成，完成現(xiàn)場信號采集、工程單元轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸和通過系統(tǒng)網(wǎng)絡向操作員站診斷結果等功能。操作臺是醉的重要人機交互界面，由工業(yè)計算機和專用工業(yè)鍵盤組成，用于監(jiān)控和管理生產(chǎn)現(xiàn)場。 SmartPro系統(tǒng)軟件包括過程控制和測試軟件、操作系統(tǒng)和工具軟件以及工程配置軟件。 系統(tǒng)的網(wǎng)絡從上到下分為系統(tǒng)網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡。系統(tǒng)網(wǎng)絡實現(xiàn)現(xiàn)場控制站和系統(tǒng)操作員站之間的互聯(lián)。控制網(wǎng)絡實現(xiàn)現(xiàn)場控制站與智能輸入輸出單元之間的通信。整個裝置采用冗余本地通信網(wǎng)絡連接所有控制、檢測和操作設備。 整個系統(tǒng)具有完整的冗余技術和擴展功能。  。 。 。 。 。 。2 2個系統(tǒng)功能。 。 。 。 。 。2 2 1過程控制。 。 。 。 。 。利津輕烴回收裝置智能專家系統(tǒng)(SmartPro)是一個全面、集成、配置靈活、標準化的過程控制和工廠管理系統(tǒng)，符合國際標準化組織/現(xiàn)場視察規(guī)范，一般通信速率不低于5Mbps。 過程控制實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的完全分散控制。它與生產(chǎn)過程直接相連，完成信號的轉(zhuǎn)換輸入、控制、操作和輸出。它是分布式控制系統(tǒng)的核心組件。 。 。 。 。 。位于操作臺與現(xiàn)場各種儀表之間，具有操作臺通訊功能和現(xiàn)場儀表接口功能。 這套智能儀表；Pro系統(tǒng)過程控制功能主要包括常規(guī)控制功能、順序控制和數(shù)據(jù)采集輸出功能 實現(xiàn)常規(guī)控制功能的功能模塊主要包括:PID、串級PID、偏差PID、死區(qū)PID、平方誤差PID、數(shù)字濾波、開關控制、手動操作輸出、高、高、低、偏差超限報警等。該系統(tǒng)具有參數(shù)自整定功能。順序控制和邏輯控制通過標準功能塊、梯形圖或簡單的順序表來實現(xiàn)。過程數(shù)據(jù)的輸入輸出由輸入輸出卡完成。輸入輸出卡的類型主要包括模擬輸入、模擬輸出、脈沖輸入、觸點輸入、觸點輸出和具有線性處理能力的溫度信號輸入卡。輸入輸出卡具有識別現(xiàn)場接線開路或短路并發(fā)出報警的功能。  。 。 。 。 。 。2 2 2顯示操作功能。 。 。 。 。 。智能專業(yè)系統(tǒng)操作臺的陰極射線管、操作員鍵盤、工程鍵盤、鼠標或球標為操作員提供& ldquo監(jiān)控生產(chǎn)過程，維護設備和處理事故；一個人，一臺機器。連接 在操作臺上，工藝技術人員可以直接看到菜單畫面、總體外觀畫面、組畫面、單點畫面、報警總體外觀畫面、報警提示窗口畫面、趨勢組畫面、工藝流程畫面和機電設備運行狀態(tài)畫面，以便對工藝進行操作和監(jiān)控。 工程技術人員可以在工程技術人員屏幕(系統(tǒng)配置屏幕、用戶圖形生成屏幕、語言編程屏幕、在線記錄和報告生成屏幕等)上方便地生成系統(tǒng)、用戶流程圖和各種圖形。)，并以通用語言或特殊語言生成各種記錄和報告，為系統(tǒng)的二次開發(fā)和較優(yōu)控制的實現(xiàn)提供相應的語言和接口。 系統(tǒng)維護人員可以在維護人員屏幕(系統(tǒng)診斷屏幕、系統(tǒng)維護屏幕、系統(tǒng)資源使用屏幕和系統(tǒng)狀態(tài)屏幕)上方便地進行整個系統(tǒng)的維護，并且可以方便地觀察這些屏幕上的故障位置，以指導維護人員進行整個系統(tǒng)的維護  。 。 。 。 。 。2 2 3報警功能。 。 。 。 。 。操作臺報警功能完善，過程變量報警與系統(tǒng)故障報警有明顯區(qū)別。它可以任意對過程變量報警進行分級、分區(qū)和分組。它可以自動記錄和打印報警信息，區(qū)分事故報警，記錄報警順序和時間。  。 。 。 。 。 。2 2 4打印功能。 。 。 。 。 。該系統(tǒng)具有根據(jù)用戶自定義的報表格式、內(nèi)容和打印周期定期打印或按需隨時打印的功能，實時打印所有報警點的位置號、時間和報警工作狀態(tài)的功能，以及打印組態(tài)畫面和陰極射線管實時畫面的功能。  。 。 。 。 。 。此外，該系統(tǒng)還具有分散隔離和快速維護的功能。是一個完整、經(jīng)濟、可靠的大型綜合控制系統(tǒng)。  。 。 。 。 。 。2 3現(xiàn)場儀器更新。 。 。 。 。 。此次改造將基本更新現(xiàn)場儀表，主要儀表類型如下:wSS系列雙金屬溫度計、WRN型鎳鉻鎳硅熱電偶、WZP型鉑熱電阻用于測溫儀表；壓力表采用Y-100彈簧管壓力表、YTF-100不銹鋼壓力表、YTP-100膜片壓力表和l151智能壓力變送器。流量測量儀采用TDS智能進動流量計、智能電磁流量計、刮板式流量計、金屬管浮子流量計和節(jié)流裝置。液位測量儀采用UB型玻璃液位計、頂裝浮子液位計、電動浮子液位計和射頻導納液位計。執(zhí)行機構和輔助裝置采用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、氣動活塞套筒截止閥、電動轉(zhuǎn)換器、電動閥門定位器、空氣過濾器減壓閥等。此外，安全柵采用KN9o00系列齊納安全柵，可燃氣體檢測探頭采用催化燃燒探頭，并設有報警裝置 壓力、溫度、液位、流量等信號傳輸至集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)控點的監(jiān)控  。 。 。 。 。 。3.轉(zhuǎn)化效應。 。 。 。 。 。利津輕烴回收改造裝置自2003年10月投產(chǎn)以來，天然氣處理能力、穩(wěn)定輕烴產(chǎn)量和液化石油氣產(chǎn)量均翻了一番左右。 主要技術經(jīng)濟指標見表2。  。 。 。 。 。 。SmartProDCs儀表自動控制系統(tǒng)用于取代舊的氣動儀表。全站實現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的計算機自動控制，取代了人工操作，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)省了人力。 其集散控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 。 。 。 。 。(1)實現(xiàn)分散控制:系統(tǒng)同時控制多個控制回路。如果出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)的正常運行不會受到影響。 。 。 。 。 。因為，做了& ldquo的本質(zhì)；危險分散&現(xiàn)狀。  。 。 。 。 。 。(2)實現(xiàn)集中監(jiān)控和操作:系統(tǒng)集成生產(chǎn)過程中的所有信息并顯示出來。它可以用多種圖片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀表板，實現(xiàn)集中顯示和操作。  。 。 。 。 。 。(3)系統(tǒng)功能完善:完成了從單變量控制到多變量的優(yōu)化控制。它可以實現(xiàn)連續(xù)反饋控制、離散順序控制、顯示、監(jiān)控、打印、報警等要求。  。 。 。 。 。 。(4)系統(tǒng)易于擴展 該系統(tǒng)采用模塊化結構和局域網(wǎng)通信技術，運營商可以根據(jù)實際需要靈活方便地擴大或縮小系統(tǒng)規(guī)模。  。 。 。 。 。 。4結論。 。 。 。 。 。SmartProDCs儀表自動控制系統(tǒng)用于取代舊的氣動儀表。全站實現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的計算機自動控制，取代了人工操作，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)省了人力。 其集散控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 。 。 。 。 。(1)實現(xiàn)分散控制:系統(tǒng)同時控制多個控制回路。如果發(fā)生故障，整個系統(tǒng)的正常運行不會受到影響，從而達到本質(zhì)& ldquo危險分散&現(xiàn)狀。  。 。 。 。 。 。(2)實現(xiàn)集中監(jiān)控和操作:系統(tǒng)集成生產(chǎn)過程中的所有信息并顯示出來。它可以用多種圖片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀表板，實現(xiàn)集中顯示和操作。  。 。 。 。 。 。(3)系統(tǒng)功能完善:完成了從單變量控制到多變量的優(yōu)化控制。它可以實現(xiàn)連續(xù)反饋控制、離散順序控制、顯示、監(jiān)控、打印、報警等要求。  。 。 。 。 。 。(4)系統(tǒng)易于擴展 該系統(tǒng)采用模塊化結構和局域網(wǎng)通信技術，運營商可以根據(jù)實際需要靈活方便地擴大或縮小系統(tǒng)規(guī)模。  。 。 。 。 。 。

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