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，詳細的控制要求請參見工藝提供的西氣東輸管道自動化控制要求站場正常自動啟動站場內(nèi)閥門必須達到自動啟動狀態(tài)如下：（1）所有電動閥門為關(guān)閉狀態(tài)；（2）處于開啟狀態(tài)的手動閥門2101、2201、2301、2401、2501、2601、3101、3201、5101、5201、進站放空電動旋塞閥1304和出站放空電動旋塞閥6201前的球閥。其它手動閥門為關(guān)閉狀態(tài)；（3）氣液聯(lián)動球閥1202、1302處于關(guān)閉狀態(tài)，1101處于打開狀態(tài)；（4）流量計前后差壓沒有高報，調(diào)壓撬前后差壓沒有高報；（5）兩路過濾分離器回路至少有一路能滿足

2、自動投用要求，至少有一路流量計回路滿足自動投用條件，至少有一路調(diào)壓回路滿足自動投用條件；（6）1302和6101要滿足自動投用條件，放空電動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：其后的電動閥處于全關(guān)到位、自動狀態(tài)、沒有故障狀態(tài)、沒有偏差報警、過濾分離器前后沒有差壓高報；流量計回路滿足投用的條件：其后的電動閥處于全關(guān)到位、自動狀態(tài)、沒有故障狀態(tài)、沒有偏差報警；調(diào)壓回路滿足自動投用條件：回路上的安全截斷閥5*02不在全關(guān)到位，5*05處于全關(guān)到位、無故障狀態(tài)、無偏差報警、自動狀態(tài)，電動調(diào)節(jié)閥5*04處于無故障狀態(tài)、全關(guān)到位、軟件手動狀態(tài)、硬件自動狀態(tài)。站場自動啟動：（1） 打開電動

3、閥6101；（2） 打開進站閥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回路，按序號優(yōu)先，同時有標定口的為備用回路，沒有標定口的為工作回路，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，按序號優(yōu)先，程序自動選擇，選中后打開5*05電動閥，并給定5*04一個固定開度；（6） 完成上述5步過程后，啟站完成，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有完成，則PLC會自動中斷自動啟站過程并提示操作員。站場停運1. 站場正常停運（1） 關(guān)閉氣液聯(lián)動閥1302；（2） 1302全關(guān)到位后，關(guān)閉過濾分離器后的所有電動閥；（3） 1302全

4、關(guān)到位后延時60S后，關(guān)閉流量計后的所有電動閥；（4） 1302全關(guān)到位后延時120S后，關(guān)閉調(diào)壓回路后所有電動閥；（5） 1302全關(guān)到位后延時180S后，關(guān)閉6101。2. 站場保護停運非清管時：關(guān)閉1302、出站閥6101、調(diào)壓閥前的安全截斷閥（5102和5202），在1302和5102、5202關(guān)閉后打開進站放空電動旋塞閥（1304），在6101和5102、5202關(guān)閉后打開出站放空電動旋塞閥（6201）放空站內(nèi)天然氣。進出站閥門1302、6101，和進出站放空電動旋塞閥應(yīng)該聯(lián)動。清管時：關(guān)閉1202、1302、出站閥6101、工作調(diào)壓閥前的安全截斷閥（5102或5202），打開110

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

6、旋風分離器后電動閥門，自動選擇工作臺數(shù)。該部分適合于分輸站和壓氣站，由于清管時才投用旋風分離器，此時雜質(zhì)較多，所以能投用的就全部投用，不需要自動切換和自動選擇運行臺數(shù)。3. 流量計的切換流量計橇中帶有標定口的計量管路為備用，另一路為工作流量計管路。若工作流量計需要切換到備用時，打開備用流量計后的電動閥門，關(guān)閉工作流量計后的閥門即可。另外，當流量計后的電動閥事故關(guān)斷后，自動切換到另一路流量計。4. 調(diào)壓設(shè)備的切換控制方式采用壓力、流量雙重控制，正常時采用壓力控制，當流量超過允許最大值時，采用流量信號進行限流控制；起輸或小流量時采用自立式調(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詣油队脻M足條件的其中一路調(diào)壓回路，并給定電動調(diào)節(jié)閥的開度，運行人員在壓力基本平穩(wěn)后可切換到自動調(diào)節(jié)。某一調(diào)壓回路滿足自動投用條件需要如下幾點：其后的電動閥5X05要在全關(guān)到位，沒有故障，處于自動狀態(tài)，沒有偏差報警，電動調(diào)節(jié)閥5X04要處于遠控狀態(tài)，硬件自動狀態(tài)，全關(guān)到位，軟件手動狀態(tài)，安全截斷閥要不在全關(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閥5X05都要處于全開到位的位置，而且要處于自動和遠控狀態(tài)，電動調(diào)節(jié)閥處于遠控，硬件自動，軟件自動狀態(tài)，即處于自動調(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，當一路調(diào)壓回路就能夠滿足下游管線壓力時，其他回路的電動調(diào)節(jié)閥肯定是關(guān)閉的，因為此時下游的壓力為最優(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)先回路的電動調(diào)節(jié)閥將會慢慢打開，該回路打開后會對最優(yōu)先路造成影響，沖擊會使最優(yōu)先路的壓力突然提高，導(dǎo)致最優(yōu)先路的電動調(diào)節(jié)閥開始關(guān)，這個過程會慢慢得到平衡，那么這時兩個調(diào)壓閥的開度就基本保持一致。當電動調(diào)節(jié)閥處于就地狀態(tài)時，PID自動切換到軟件手動狀態(tài)，手動輸出值為電動調(diào)節(jié)閥的反饋開度，這樣，保證閥門切

9、換到遠控后為無擾動切換，如果閥門切換到遠控，而且要求自動調(diào)節(jié)時，在切換PID的軟件手/自動時程序自動判斷電動調(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，電動調(diào)節(jié)閥仍保持軟件手動狀態(tài)；如果電動調(diào)節(jié)閥處于軟件自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，（注意一點，如果電動調(diào)節(jié)閥處于硬件手動狀態(tài)，那么它是不可能處于軟件自動狀態(tài)的，程序鎖住為軟件手動），手動輸出值也為電動調(diào)節(jié)閥的反饋開度，是為了叢自動切換到手動的無擾動切換；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，為了更充分更長期的使用電動調(diào)節(jié)閥，

10、我們設(shè)置調(diào)節(jié)死區(qū)，以防止電動調(diào)節(jié)閥不停的開關(guān)，對其壽命產(chǎn)生很大的影響，設(shè)置的死區(qū)范圍為0.005Mpa，同樣對于流量調(diào)節(jié)時，我們也設(shè)置死區(qū)，范圍一般為200NM3，設(shè)置為200，是因為流量的瞬時流量變化速度很快，正常情況下，不會采用流量調(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)是兩路流量在運行，那么程序自動將兩路的瞬時流量累加在一起作為測量值，而設(shè)定值也自動擴大到原來的兩倍。如果某一路調(diào)壓回路出現(xiàn)故障，或后面的電動閥事故關(guān)斷，那么它會自動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，從而實現(xiàn)自動的判斷和排除問題。5. 清管器

11、接收當收到上游站（或閥室）清管器通過信號后啟動該站清管器接收程序。根據(jù)清管時站內(nèi)滿足投用條件的旋風分離器，自動選擇旋風分離器的臺數(shù)，并打開其后的電動閥（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進入清管流程。打開清管器接收筒出氣閥1203，當1201前后壓力接近時，打開1201，進入收球流程。當收到清管器接收筒上清管指示器YS1201清管器通過信號后，開啟進站閥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)送筒進氣閥1303，壓力平衡后，打開出氣閥1301，當1301全開后，關(guān)閉出站閥1302。當接收到出站清管指示器YS1301的信號后，開啟出站閥1302，待1302全開時，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. 電源自動切換當站內(nèi)外電失效時，自動切換到備用燃氣發(fā)電機組。外電恢復(fù)時，自動切回使用外電。站內(nèi)閥門故障切換1進出站閥門事故關(guān)斷當出站閥門6101事故關(guān)斷時，執(zhí)行“站場正常停運”程序。2流量計下