基本过程控制系统-包含所有子系统详细介绍(典藏版)

1.自动控制
1.1.概述
本项目采用分散型控制系统(DCS)及子系统完成,在中心控制室进行集中操作和管理。过程数据通过MODBUS-485进行通讯。
其它主要控制系统如:安全仪表系统(SIS)、压缩机组控制系统(CCS)、可燃气体检测系统(GDS)均独立于 DCS 系统单独设置。采用独立报警画面,独立联锁动作,更利于采取相关预防控制措施。
生产装置,公用工程及辅助设施,实现集中操作和维护,采用信息系统(CIMS)实现全厂集中操作、控制、监视和管理,建立生产操作控制层网络结构平台,同时考虑集散控制系统(DCS)的先控和网络接口平台,为工厂信息化管理提供实时的过程数据。
过程数据和信息经OPC接口与工厂管理网进行通讯,建立相关的实时数据库。生产操作自动化及工厂管理信息化进一步实现数字化、网络化,从其过程检测、常规控制及先进控制(APC)方面达到石化行业领先水平,并具有可扩展和提高的空间。
装置区将采用中心控制室(CCR)、现场机柜室(FAR)和现场控制室(FCR)相结合的配置方式。
全厂设置一个中心控制室(CCR)、各装置区域内设置一个现场机柜室(FAR)。空分、热电装置、装卸站根据需要分别设置现场控制室(FCR)。android电视
1.2.装置自动控制水平
1.2.1.控制系统的选择原则
(1)全厂将实现生产控制、管理、经营一体化,工艺生产装置、公用工程及辅助设施的自动控制具有国内先进水平。
(2)全厂工艺生产装置的监视、控制和管理将通过采用分散型控制系统(DCS)及子系统完成,在中心控制室进行集中操作和管理。其它主要控制系统如安全仪表系
统(SIS)、压缩机组控制系统(CCS)、可燃气体检测系统(GDS)分别独立于 DCS 系统单独设置。DCS 系统是基础,部分成套设备包将采用相互独立的并可与 DCS 控制系统网络通讯的设备包控制系统(PLC)。
(3)主要控制系统均设置与全厂管理网络通讯的接口,提供全厂信息管理系统(CIMS)所需的数据和网络结构基础。
(4)智能设备管理系统(AMS)将针对现场智能电子仪表、智能阀门定位器等进行在线组态、调试、校验管理、诊断及数据库事件记录。
(5)罐区自动化监控管理系统:本项目的罐区设备种类多,数量较少,采用分散型控制系统 DCS 完成其监视和控制。
1.2.2.自动控制系统的选择
(1)基本过程控制系统(BPCS)
本项目基本过程控制系统(BPCS)采用分散型控制系统(DCS),DCS除了完成装置的基本过程控制、操作、监视、管理之外,同时还完成顺序控制、批量控制、工艺联锁以及部分先进控制(APC)策略。
DCS具有开放性网络结构、支持过程控制的对象链接和嵌入(OPC)技术标准。
系统关键模件如:中央处理器(CPU)卡,控制及关键I/O卡、通讯卡及网络、现场总线接口卡、电源卡等将采用冗余结构。
系统由操作员站、辅助操作台、打印机、显示器、PC机、控制站(远程控制站)、I/O单元(远程I/O)
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、过渡接线柜、辅助仪表柜、电源/配电柜、及网络设备等组成。在中心控制室设一套公共的工程师站用于软件组态、维护、故障诊断及开车。
操作员站、工程师站、辅助操作台、打印机、显示器等安装在中心控制室(CCR)内。控制站、接线柜、辅助仪表柜、电源/配电柜等设置在本项目装置区新建机柜间内,机柜间还包括外操间和装置工程师室等。
中心控制室设1套公共的软件/硬件平台及接口用于工厂信息管理系统(PIMS)。各控制站根据装置的具体情况配置冗余的串行通讯接口用于连接安全仪表系统(SIS)、气体检测系统(GDS)、设备包控制系统(PLC)、在线分析仪系统(PAS)等子系统。
(2)硬件结构
本项目基本过程控制系统(BPCS)等硬件结构,将在TMR(三重化)、2004D(四重化)中选择一种。
(3)基本设置原则
1)总体配置
系统操作站以工业 PC 机为基础,包括数据处理器、显示器、操作员键盘、鼠标或球标、以及网络通信接口,每一个操作站带双层 20"液晶显示器,采用 Windows 2000 操作系统,能与系统局域网和信息管理网进行通讯连接。操作员键盘采用防溅隔膜型,操作站具有键锁或设置密码功能,用于设置不同的操作或管理级别。
控制处理器的系统设计负载不超过 50%,控制站和检测站的设计负荷也不超过50%。
负荷计算时,I/O 点数与控制周期的比例为: 10%为  0.2s;30%为  0.5s;50%为  1s。
P&ID 控制模块的数量按各控制站 AO 点数的两倍计算,控制周期按 1s 计算。支承板
操作站的存贮器在设计阶段就考虑了足够的空间来保存和调取所负责区域的流程图画面。并按需要配置网络打印机用于打印报警、报表文件。
操作站的操作权限级别分为:操作员、管理员、工程师三级,同时每个操作权限级别均设定安全密码。出于安全原因,操作员工作站不配备各种通用软件存取接口设备。
彩透水混凝土施工工艺局域控制通讯网络符合国际标准化组织(ISO)/电气和电子工程师协会(IEEE)
的通讯标准。通讯速度高于 100Mb/s,最小通讯间距大于 2.5km,网络设备间通讯应是对等方式。网
络设备具有在线,上网和下网的功能,可以在线加入或摘除网络设备而不影响其他正常工作的设备的运行。
通讯网络应能与工厂管理网相连,与工厂网的通讯带宽不宜低于 1Gb/s。工厂管理网采用以太网 (Ethernet),通讯方式为 TCP/IP。系统具备联接工厂管理网的功能,以适应以后扩展需要。
仪表电源系统应采用TN-S接地方式且有漏电保护装置,所有回路均单独接地,接地电阻不大于4Ω。不间断电源均采用静止型不间断电源(UPS)供电。
玻璃钢全向天线2)I/O 卡配置
控制单元的 CPU 等功能卡为 1:1 冗余或容错配置;电源卡或设备按 1:1 冗余配置;各级网络通讯总线和通讯设备及部件为 1:1冗余配置;控制回路的多通道 I/O 卡为 1:1 冗余配置。冗余设备能在线自诊断,出错报警,无差错切换。
3)主要仪表选型
现场安装的各种仪表、阀类开关等,防护等级不低于IP65,且均为事故本安型。
①温度仪表
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就地温度显示选用抽芯式、万向型双金属温度计,带保护套管;
一般场合需远传的温度测量采用分度号“K”型热电偶或“Pt100”热电阻(IEC标准);温度元件采用单支式。
②压力仪表
一般场合选用不锈钢压力表;微压或负压场合选用不锈钢膜盒压力表;泵出口选用不锈钢耐震压力表,测量腐蚀性或易堵介质的压力选用隔膜式压力表。需远传压力测量仪表,一般压力测量选用智能压力变送器;微压或负压场合选用智能差压变送器;测量腐蚀性或易堵介质的压力选用膜片密封式法兰压力变送器。
③流量仪表
流量测量优先选用差压式流量仪表,特殊情况下选面积式流量计、容积式流量计、电磁流量计、质量流量计、靶式流量计等;高粘度及含固体杂质场合可采用楔式流量计或靶式流量计。大口径、低压损流量测量的场合可选用文丘里管或阿牛巴流量计;管径小于DN50 (2 " )流量测量采用内藏孔板、一体化孔板或转子流量计;需精密测量流量的场合,选用质量流量或容积式流量仪表。
④液位仪表
一般液位指示选用玻璃板液位计或磁性翻板液位计。远传液位测量仪表选用双法兰差压变送器或外浮筒式液位计。大容量贮罐液位计可选用雷达液位计、磁致伸缩液位计、伺服马达液位计等;在没有合适的液位仪表可供选用时,选用放射性液位变送器或开关。必须设防护措施。
⑤在线质量分析仪表
根据工艺需要,设置必要的在线分析仪表,对生产过程中的关键参数进行监控,以提高产品收率,保证产品质量;
在线分析仪表应包括:样品预处理系统、样品回收系统、数据处理系统等,并成套供货,有条件的可设置与DCS的通讯接口;在线分析仪表的检测变送部分及辅助系统(样品预处理和样品回收系统等)需在现场分析间内安装时,分析间应成套供应并单独设置,同时应配备必要的满足环境要求的供电、供气及通风设施。
⑥调节阀
一般场合选用技术先进、性价比较好调节阀;对高温、高压、高压差、含固体颗粒的场合,可采用国外进口调节阀;对8 "和8 "以下的调节阀优先选用Globe 调节阀(单座或笼式);粘稠、含固体颗粒和催化剂介质的场合选用偏心调节阀;10 "和10" 以上口径或低差压情况,采用蝶型阀或偏心旋转阀;除开关阀外,所有调节阀应带智能

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