西氣東輸檔案資料-SCADA系統(tǒng)控制原理

1、.第二章、西氣東輸SCADA系統(tǒng)控制原理控制邏輯在此僅以利辛分輸清管站舉例說明，詳細(xì)的控制要求請(qǐng)參見工藝提供的西氣東輸管道自動(dòng)化控制要求站場(chǎng)正常自動(dòng)啟動(dòng)站場(chǎng)內(nèi)閥門必須達(dá)到自動(dòng)啟動(dòng)狀態(tài)如下：（1）所有電動(dòng)閥門為關(guān)閉狀態(tài)；（2）處于開啟狀態(tài)的手動(dòng)閥門2101、2201、2301、2401、2501、2601、3101、3201、5101、5201、進(jìn)站放空電動(dòng)旋塞閥1304和出站放空電動(dòng)旋塞閥6201前的球閥。其它手動(dòng)閥門為關(guān)閉狀態(tài)；（3）氣液聯(lián)動(dòng)球閥1202、1302處于關(guān)閉狀態(tài)，1101處于打開狀態(tài)；（4）流量計(jì)前后差壓沒有高報(bào)，調(diào)壓撬前后差壓沒有高報(bào)；（5）兩路過濾分離器回路至少有一路能滿足

2、自動(dòng)投用要求，至少有一路流量計(jì)回路滿足自動(dòng)投用條件，至少有一路調(diào)壓回路滿足自動(dòng)投用條件；（6）1302和6101要滿足自動(dòng)投用條件，放空電動(dòng)閥要滿足沒有故障且全關(guān)到位。過濾器回路滿足投用的條件：其后的電動(dòng)閥處于全關(guān)到位、自動(dòng)狀態(tài)、沒有故障狀態(tài)、沒有偏差報(bào)警、過濾分離器前后沒有差壓高報(bào)；流量計(jì)回路滿足投用的條件：其后的電動(dòng)閥處于全關(guān)到位、自動(dòng)狀態(tài)、沒有故障狀態(tài)、沒有偏差報(bào)警；調(diào)壓回路滿足自動(dòng)投用條件：回路上的安全截?cái)嚅y5*02不在全關(guān)到位，5*05處于全關(guān)到位、無故障狀態(tài)、無偏差報(bào)警、自動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5*04處于無故障狀態(tài)、全關(guān)到位、軟件手動(dòng)狀態(tài)、硬件自動(dòng)狀態(tài)。站場(chǎng)自動(dòng)啟動(dòng)：（1） 打開電動(dòng)

3、閥6101；（2） 打開進(jìn)站閥1302；（3） 打開其中滿足條件的一路過濾分離器回路，第一路優(yōu)先于第二路；（4） 打開滿足條件的一路流量計(jì)回路，按序號(hào)優(yōu)先，同時(shí)有標(biāo)定口的為備用回路，沒有標(biāo)定口的為工作回路，工作回路優(yōu)先于備用回路；（5） 打開調(diào)壓回路，均滿足投用條件的情況下，按序號(hào)優(yōu)先，程序自動(dòng)選擇，選中后打開5*05電動(dòng)閥，并給定5*04一個(gè)固定開度；（6） 完成上述5步過程后，啟站完成，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有完成，則PLC會(huì)自動(dòng)中斷自動(dòng)啟站過程并提示操作員。站場(chǎng)停運(yùn)1. 站場(chǎng)正常停運(yùn)（1） 關(guān)閉氣液聯(lián)動(dòng)閥1302；（2） 1302全關(guān)到位后，關(guān)閉過濾分離器后的所有電動(dòng)閥；（3） 1302全

4、關(guān)到位后延時(shí)60S后，關(guān)閉流量計(jì)后的所有電動(dòng)閥；（4） 1302全關(guān)到位后延時(shí)120S后，關(guān)閉調(diào)壓回路后所有電動(dòng)閥；（5） 1302全關(guān)到位后延時(shí)180S后，關(guān)閉6101。2. 站場(chǎng)保護(hù)停運(yùn)非清管時(shí)：關(guān)閉1302、出站閥6101、調(diào)壓閥前的安全截?cái)嚅y（5102和5202），在1302和5102、5202關(guān)閉后打開進(jìn)站放空電動(dòng)旋塞閥（1304），在6101和5102、5202關(guān)閉后打開出站放空電動(dòng)旋塞閥（6201）放空站內(nèi)天然氣。進(jìn)出站閥門1302、6101，和進(jìn)出站放空電動(dòng)旋塞閥應(yīng)該聯(lián)動(dòng)。清管時(shí)：關(guān)閉1202、1302、出站閥6101、工作調(diào)壓閥前的安全截?cái)嚅y（5102或5202），打開110

5、1。在1302、1202和5102、5202關(guān)閉后打開進(jìn)站放空電動(dòng)旋塞閥（1304），在6101和5102、5202關(guān)閉后打開出站放空電動(dòng)旋塞閥（6201）放空站內(nèi)天然氣。進(jìn)出站閥門1202、1302、6101，旁通閥1101，和進(jìn)出站放空電動(dòng)旋塞閥應(yīng)該聯(lián)動(dòng)。單體控制邏輯1. 過濾分離器切換利辛分輸清管站有2臺(tái)過濾分離器，1用1備。當(dāng)過濾分離器前后壓差大于0.06MPa（此設(shè)定值可在運(yùn)行時(shí)調(diào)整）或過濾分離器后的電動(dòng)閥事故關(guān)斷時(shí)，報(bào)警并打開備用設(shè)備后的電動(dòng)閥，關(guān)閉該設(shè)備后閥門，實(shí)現(xiàn)工作分離器和備用分離器的自動(dòng)切換。2. 旋風(fēng)分離器切換運(yùn)行設(shè)備切換：根據(jù)站內(nèi)工作流量和旋風(fēng)分離器的額定流量，通過啟停

6、旋風(fēng)分離器后電動(dòng)閥門，自動(dòng)選擇工作臺(tái)數(shù)。該部分適合于分輸站和壓氣站，由于清管時(shí)才投用旋風(fēng)分離器，此時(shí)雜質(zhì)較多，所以能投用的就全部投用，不需要自動(dòng)切換和自動(dòng)選擇運(yùn)行臺(tái)數(shù)。3. 流量計(jì)的切換流量計(jì)橇中帶有標(biāo)定口的計(jì)量管路為備用，另一路為工作流量計(jì)管路。若工作流量計(jì)需要切換到備用時(shí)，打開備用流量計(jì)后的電動(dòng)閥門，關(guān)閉工作流量計(jì)后的閥門即可。另外，當(dāng)流量計(jì)后的電動(dòng)閥事故關(guān)斷后，自動(dòng)切換到另一路流量計(jì)。4. 調(diào)壓設(shè)備的切換控制方式采用壓力、流量雙重控制，正常時(shí)采用壓力控制，當(dāng)流量超過允許最大值時(shí)，采用流量信號(hào)進(jìn)行限流控制；起輸或小流量時(shí)采用自立式調(diào)節(jié)閥（如果有自力式調(diào)壓回路），只控制壓力。在啟站的過程中，

7、程序自動(dòng)投用自力式調(diào)節(jié)閥，如果沒有自力式調(diào)壓回路，程序?qū)⒆詣?dòng)投用滿足條件的其中一路調(diào)壓回路，并給定電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，運(yùn)行人員在壓力基本平穩(wěn)后可切換到自動(dòng)調(diào)節(jié)。某一調(diào)壓回路滿足自動(dòng)投用條件需要如下幾點(diǎn)：其后的電動(dòng)閥5X05要在全關(guān)到位，沒有故障，處于自動(dòng)狀態(tài)，沒有偏差報(bào)警，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5X04要處于遠(yuǎn)控狀態(tài)，硬件自動(dòng)狀態(tài)，全關(guān)到位，軟件手動(dòng)狀態(tài)，安全截?cái)嚅y要不在全關(guān)到位。在正常投用后，有幾路工作調(diào)壓回路，那么這幾路工作回路后的電動(dòng)閥5X05都要處于全開到位的位置，而且要處于自動(dòng)和遠(yuǎn)控狀態(tài)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于遠(yuǎn)控，硬件自動(dòng)，軟件自動(dòng)狀態(tài)，即處于自動(dòng)調(diào)節(jié)的狀態(tài)，壓力設(shè)定值應(yīng)該依次減小，最優(yōu)先的調(diào)壓回路的壓

8、力設(shè)定值最大，這樣，當(dāng)一路調(diào)壓回路就能夠滿足下游管線壓力時(shí)，其他回路的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥肯定是關(guān)閉的，因?yàn)榇藭r(shí)下游的壓力為最優(yōu)先的調(diào)壓回路的壓力設(shè)定值，大于其他回路的壓力設(shè)定值，所以其他回路肯定是關(guān)閉的，如果最優(yōu)先路不能滿足條件，壓力會(huì)慢慢低于優(yōu)先路的壓力設(shè)定值，而最先低于次優(yōu)先回路的壓力設(shè)定值，那么次優(yōu)先回路的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將會(huì)慢慢打開，該回路打開后會(huì)對(duì)最優(yōu)先路造成影響，沖擊會(huì)使最優(yōu)先路的壓力突然提高，導(dǎo)致最優(yōu)先路的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開始關(guān)，這個(gè)過程會(huì)慢慢得到平衡，那么這時(shí)兩個(gè)調(diào)壓閥的開度就基本保持一致。當(dāng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于就地狀態(tài)時(shí)，PID自動(dòng)切換到軟件手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)輸出值為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的反饋開度，這樣，保證閥門切

9、換到遠(yuǎn)控后為無擾動(dòng)切換，如果閥門切換到遠(yuǎn)控，而且要求自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，在切換PID的軟件手/自動(dòng)時(shí)程序自動(dòng)判斷電動(dòng)調(diào)節(jié)閥前后差壓是否低于0.2Mpa，如果高于0.2Mpa，程序?qū)⒉粓?zhí)行切換命令，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥仍保持軟件手動(dòng)狀態(tài)；如果電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于軟件自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，（注意一點(diǎn)，如果電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于硬件手動(dòng)狀態(tài)，那么它是不可能處于軟件自動(dòng)狀態(tài)的，程序鎖住為軟件手動(dòng)），手動(dòng)輸出值也為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的反饋開度，是為了叢自動(dòng)切換到手動(dòng)的無擾動(dòng)切換；由于氣體的壓力變化比較慢，所以建議在管徑在150左右的每次調(diào)節(jié)范圍不要超過0.05Mpa，如果為300的，最好不要超過0.03Mpa；另外，為了更充分更長(zhǎng)期的使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，

10、我們?cè)O(shè)置調(diào)節(jié)死區(qū)，以防止電動(dòng)調(diào)節(jié)閥不停的開關(guān)，對(duì)其壽命產(chǎn)生很大的影響，設(shè)置的死區(qū)范圍為0.005Mpa，同樣對(duì)于流量調(diào)節(jié)時(shí)，我們也設(shè)置死區(qū)，范圍一般為200NM3，設(shè)置為200，是因?yàn)榱髁康乃矔r(shí)流量變化速度很快，正常情況下，不會(huì)采用流量調(diào)節(jié)，而且設(shè)置的流量的設(shè)定值，如果程序判斷發(fā)現(xiàn)是兩路流量在運(yùn)行，那么程序自動(dòng)將兩路的瞬時(shí)流量累加在一起作為測(cè)量值，而設(shè)定值也自動(dòng)擴(kuò)大到原來的兩倍。如果某一路調(diào)壓回路出現(xiàn)故障，或后面的電動(dòng)閥事故關(guān)斷，那么它會(huì)自動(dòng)切換到另外一路具備條件的調(diào)壓回路，并將存在故障的調(diào)壓回路的所有參數(shù)（除PID外）全部不變的拷貝到剛投用的這一路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的判斷和排除問題。5. 清管器

11、接收當(dāng)收到上游站（或閥室）清管器通過信號(hào)后啟動(dòng)該站清管器接收程序。根據(jù)清管時(shí)站內(nèi)滿足投用條件的旋風(fēng)分離器，自動(dòng)選擇旋風(fēng)分離器的臺(tái)數(shù)，并打開其后的電動(dòng)閥（2102、2202、2302、2402），待上述閥門全部開啟后，打開1202，1202全開到位后關(guān)閉1101進(jìn)入清管流程。打開清管器接收筒出氣閥1203，當(dāng)1201前后壓力接近時(shí)，打開1201，進(jìn)入收球流程。當(dāng)收到清管器接收筒上清管指示器YS1201清管器通過信號(hào)后，開啟進(jìn)站閥1202，待1202全開后，關(guān)閉1201和1203，恢復(fù)清管流程。6. 清管器發(fā)送在切換到清管流程后，打開清管器發(fā)送筒進(jìn)氣閥1303，壓力平衡后，打開出氣閥1301，當(dāng)1301全開后，關(guān)閉出站閥1302。當(dāng)接收到出站清管指示器YS1301的信號(hào)后，開啟出站閥1302，待1302全開時(shí)，關(guān)閉1301和1303，恢復(fù)清管流程。打開1101，待1101全開后，關(guān)閉1202，1202全關(guān)后關(guān)閉旋風(fēng)分離器后的閥門（2102、2202、2302、2402），恢復(fù)正常生產(chǎn)流程。7. 電源自動(dòng)切換當(dāng)站內(nèi)外電失效時(shí)，自動(dòng)切換到備用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。外電恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)切回使用外電。站內(nèi)閥門故障切換1進(jìn)出站閥門事故關(guān)斷當(dāng)出站閥門6101事故關(guān)斷時(shí)，執(zhí)行“站場(chǎng)正常停運(yùn)”程序。2流量計(jì)下