大宛齊油田控制系統(tǒng)初步技術(shù)方案
工程師：王小勇
目 錄
本方案包括大宛齊油田聯(lián)合站擴改建控制系統(tǒng)的介紹，主要有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、方案介紹、元件清單、售后等。
大宛齊油田自1996年投產(chǎn)以來，一直處于不斷地滾動開發(fā)和加密調(diào)整過程。截止2012年底，大宛齊油田站外已建油井401口，注水井5口，回灌井11口；計量閥組12套，5井式配水閥組1座，105及109轉(zhuǎn)油站2座，大宛齊油田聯(lián)合站1座。105轉(zhuǎn)油站于2009年建成投產(chǎn)，所在井區(qū)為105井區(qū)。109轉(zhuǎn)油站于2009年建成投產(chǎn)，所在井區(qū)為109井區(qū)。大宛齊油田聯(lián)合站始建于1995年，先后于2008年、2010 年進(jìn)行擴了改建。由脫水站、污水回注站、供熱站、配電所、原油外運以及卸油系統(tǒng)共六部分組成。
大宛齊油田聯(lián)合站擴改建是在原大宛齊油田聯(lián)合站內(nèi)新建注水站、污水站、加熱爐及采暖泵房以及改造站內(nèi)2臺Φ 2200×5800油氣分離器和增加若干液位儀表，在聯(lián)合站原控制室內(nèi)新建1套控制系統(tǒng)。大宛齊油田轉(zhuǎn)油站改造包括105和109轉(zhuǎn)油站，包括109新建1臺油氣分離器Φ2200x7000及兩站遠(yuǎn)程I/O分站，并通過光纜（通信）將數(shù)據(jù)上傳至大宛齊油田聯(lián)合站新建控制系統(tǒng)。大宛齊油田注水系統(tǒng)工程包括新建49座6井式配水閥組，每座配水閥組設(shè)計一套小型一體化RTU，負(fù)責(zé)采集流量自控儀及來水干管壓力信號，1臺GPRS 無線電臺，通過已建GPRS網(wǎng)絡(luò)將流量自控儀信號上傳至大宛齊油田聯(lián)合站。
本工程采用集散控制方式，將原儀表值班室作為中央控制室，服務(wù)器放在其中。在新建采暖泵房設(shè)遠(yuǎn)程單元，與控制系統(tǒng)以太網(wǎng)或設(shè)備網(wǎng)通訊。兩個轉(zhuǎn)油站各建1 套遠(yuǎn)程I/O 單元，將相關(guān)儀表參數(shù)通過光纖上傳至大宛齊油田聯(lián)合站新建控制系統(tǒng)。光纖設(shè)計參看通信專業(yè)設(shè)計。注水系統(tǒng)工程配水閥組的流量自控儀通過公網(wǎng)GPRS 傳送至大宛齊油田聯(lián)合站內(nèi)新建GPRS 節(jié)點服務(wù)器。
本方案主要采用ABB觸摸屏、CPU、通訊模塊、數(shù)字量/模擬量輸入/輸出模塊以及明緯電源、歐姆龍繼電器等元器件，利用雙機熱備配置，****系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、****的運行，為用戶提供良好的工作方式。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
2.2.1 引用標(biāo)準(zhǔn)
本方案采用的所有設(shè)備及備品備件的設(shè)計、制造、檢查、試驗及特性都遵照**新版IEC 標(biāo)準(zhǔn)和中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 標(biāo)準(zhǔn)）及國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DL 標(biāo)準(zhǔn)）等。 主要標(biāo)準(zhǔn)如下：
《石油化工企業(yè)自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》（SH3005-2003）；
《石油化工企業(yè)儀表供電設(shè)計規(guī)范》（SH/T3082-2003）；
《石油化工儀表管道線路設(shè)計規(guī)范》（SH/T3019-2003）；
《石油化工企業(yè)儀表接地設(shè)計規(guī)范》（SH3081-2003）；
《石油化工企業(yè)儀表安裝設(shè)計規(guī)范》（SH/T3104-2000）；
《油氣田及管道儀表控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(SY/T0090-2006)；
《過程測量與控制儀表的功能標(biāo)志及圖形符號》(HG/T20505-2000)；
《油氣田及管道工程計算機控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB/T50823-2013)；
《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GB50093-2013；
《油氣田及管道工程儀表控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB/T50892-2013)；
《工業(yè)自動化儀表、柜、臺、箱》GB/T 7353-1999；
《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》SH 3063-1999；
《火災(zāi)報警設(shè)備檢驗規(guī)則》GB 12978-91；
《計算機站場地技術(shù)條件》GB/T 2887-2000；
《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3018-2003；
《Functional Safety of Electrical/Electronic Programmable Electronic Safety Related System》IEC61508；
《數(shù)字處理計算機的硬件測試（ 基于計算機的系統(tǒng)測試規(guī)范）》ISA-RP-55.1/BS-588；
《信息處理系統(tǒng)-LAN》IEEE802；
《可編程控制器》IEC6113；
《可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》HG/T 20700-2000。
2.2.2 設(shè)計原則
應(yīng)甲方要求，本方案設(shè)計原則如下：
1、具有高****性、穩(wěn)定性和靈活性，****生產(chǎn)安全****地運行；
2、采用****技術(shù)水平的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)；
3、具有強大的人機對話能力；
4、為了避免某個單一故障導(dǎo)致一個回路或組的故障，系統(tǒng)提供了冗余設(shè)備；
5、自控系統(tǒng)組態(tài)軟件采用模塊化，自控系統(tǒng)組態(tài)增加、刪除、定位都很方便；
6、采用高****性的防浪涌設(shè)備，有效保護(hù)電氣設(shè)備；
3.1 采暖泵房單元
進(jìn)入采暖泵房單元的信號包括：水箱液位指示；分水缸、回水缸壓力溫度指示； 生活熱水溫度、流量指示；循環(huán)水泵供水匯管壓力指示；軟化水流量計量遠(yuǎn)傳。該單元設(shè)觸摸屏實現(xiàn)對鍋爐房的監(jiān)視與控制，與新建自控系統(tǒng)通過設(shè)備網(wǎng)通訊。其控制系統(tǒng)清單如表3-1。
表3-1 采暖泵房單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
通訊模塊 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
與中央控制站通訊 |
|
2 |
通訊模塊底板 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
3 |
模擬量輸入模塊 |
AI523 |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
模擬量輸出模塊 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
5 |
數(shù)字量模塊 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
模塊底板 |
TU515 |
4只 |
ABB |
|
|
7 |
觸摸屏 |
CP650 |
1臺 |
ABB |
|
|
8 |
觸摸屏編程軟件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
9 |
CS31通訊線 |
雙絞屏蔽線 |
150米 |
|
|
|
10 |
電源 |
NES-150-24 |
1只 |
|
|
|
11 |
繼電器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
12 |
控制柜 |
(寬*深*高) 800*600*2100 |
1臺 |
|
|
|
13 |
組裝成套 |
|
1次 |
|
|
|
14 |
柜內(nèi)輔材 |
|
1套 |
|
|
新建Φ 2200×7000 油氣分離器，設(shè)電動控制閥根據(jù)來液壓力控制來液去向。在本站值班室設(shè)遠(yuǎn)程I/O 單元，包括PLC 和觸摸屏，所有信號通過光纖上傳至大宛齊聯(lián)合站，光纖由通信專業(yè)設(shè)計。其控制系統(tǒng)清單如表3-2。
表3-2 105轉(zhuǎn)油站單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
電池 |
TA521 |
2只 |
ABB |
|
|
3 |
通訊模塊(數(shù)據(jù)同步） |
CM597-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
CPU底版 |
TB511-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
5 |
通訊模塊 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
通訊模塊底版 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
7 |
模擬量輸入模塊 |
AI523 |
1只 |
ABB |
|
|
8 |
模擬量輸出模塊 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
9 |
數(shù)字量模塊 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
10 |
模塊底板 |
TU515 |
3只 |
ABB |
|
|
11 |
觸摸屏 |
CP650 |
1只 |
ABB |
|
|
12 |
觸摸屏編程軟件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
13 |
觸摸屏通訊電纜 |
TK681\網(wǎng)線3M |
1根 |
ABB |
|
|
14 |
電源 |
NES-200-24 |
1只 |
明緯 |
|
|
15 |
繼電器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
16 |
控制柜 |
700*500*1200 （WxDxH） |
1臺 |
|
|
|
17 |
操作臺 |
690x700x800（WxDxH） |
1臺 |
|
|
|
18 |
組裝成套 |
|
1次 |
|
|
|
19 |
柜內(nèi)輔材 |
|
1套 |
|
|
設(shè)電動控制閥根據(jù)來液壓力控制來液去向。在本站值班室設(shè)遠(yuǎn)程I/O 單元，包括PLC 和觸摸屏，所有信號通過光纖上傳至大宛齊聯(lián)合站，光纖由通信專業(yè)設(shè)計。其控制系統(tǒng)清單如表3-3。
表3-3 109轉(zhuǎn)油站單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
通訊模塊(數(shù)據(jù)同步） |
CM597-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
3 |
CPU底版 |
TB511 |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
通訊模塊 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
|
|
5 |
通訊模塊 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
模擬量輸入模塊 |
AI523 |
1只 |
ABB |
|
|
7 |
模擬量輸出模塊 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
8 |
數(shù)字量模塊 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
9 |
模塊底板 |
TU515 |
3只 |
ABB |
|
|
10 |
觸摸屏 |
CP650 |
1臺 |
ABB |
|
|
11 |
觸摸屏編程軟件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
12 |
觸摸屏通訊電纜 |
TK681\網(wǎng)線3M |
1根 |
ABB |
|
|
13 |
電源 |
NES-150-24 |
1只 |
|
|
|
14 |
繼電器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
15 |
控制柜 |
(寬*深*高) 700*500*1200 |
1臺 |
|
|
|
16 |
操作臺 |
690x700x800（WxDxH） |
1臺 |
|
|
|
17 |
組裝成套 |
|
1次 |
|
|
|
18 |
柜內(nèi)輔材 |
|
1套 |
|
|
中央控制器控制系統(tǒng)清單如表3-4。
表3-4 中央控制器清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2個 |
ABB |
|
|
2 |
通訊模塊(數(shù)據(jù)同步） |
CM597-ETH |
2個 |
ABB |
|
|
3 |
CPU底版 |
TB511 |
2個 |
ABB |
|
|
4 |
通訊模塊 |
CI590-CS31-HA |
2個 |
ABB |
|
|
5 |
通訊模塊底版 |
TU551-CS31 |
2個 |
ABB |
|
|
6 |
模擬量輸入模塊 |
AI523 |
4個 |
ABB |
溫度檢測添加變送器4-20mA進(jìn)入模塊 |
|
7 |
模擬量輸出模塊 |
AO523 |
1個 |
ABB |
|
|
8 |
數(shù)字量模塊 |
DC532 |
3個 |
ABB |
|
|
9 |
模塊底板 |
TU515 |
8個 |
ABB |
|
|
10 |
編程軟件 |
PS501 Control Builder Plus 2.2.0 |
1套 |
ABB |
|
|
11 |
組態(tài)軟件 |
DigVis 500 |
1套 |
ABB |
可選擇杰控 |
|
12 |
電源 |
NES-500-24 |
1只 |
|
|
|
13 |
繼電器 |
MY2N-J 24V |
96套 |
|
|
|
14 |
網(wǎng)線 |
|
1箱 |
|
|
|
15 |
控制柜 |
(寬*深*高) 700*500*1200 |
1臺 |
|
|
|
13 |
組裝成套 |
|
1次 |
|
|
|
14 |
柜內(nèi)輔材 |
|
1套 |
|
|
大宛齊油田控制系統(tǒng)主要用到了ABB觸摸屏、ABB CPU、ABB通訊模塊、ABB數(shù)字/模擬量輸入/輸出模塊、明緯電源、歐姆龍繼電器等元器件。
本控制系統(tǒng)設(shè)計采用的觸摸屏型號為ABB CP650，10.4寸的分辨率800*600像素屏幕，能夠****的顯示操作界面，擁有足夠大的存儲空間，多語言應(yīng)用，而且還擁有8級密碼保護(hù)，****用戶信息安全。
編程軟件PB610用于創(chuàng)建便捷直觀的圖形，使用可縮放矢量圖（SVG）創(chuàng)建的視覺對象****獨立于操作系統(tǒng)，提供高度靈活性，可輕松地與自動化系統(tǒng)集成，方便創(chuàng)建帶可配置屬性的動態(tài)對象，實現(xiàn)對象互聯(lián)，隨心所欲改變或修改尺寸，充分發(fā)揮創(chuàng)意設(shè)計的優(yōu)勢。
本控制系統(tǒng)設(shè)計采用的CPU型號為擁有****環(huán)境的PM583-ETH，用戶存儲達(dá)到了1024KB，支持存儲卡擴展，在****環(huán)境下依然擁有不俗的響應(yīng)時間，安全****的完成數(shù)據(jù)的處理、各種指令的執(zhí)行。
4.3 通訊模塊
本控制系統(tǒng)設(shè)計采用的通訊模塊型號是CM597-ETH、CI590-CS31-HA，CM597-ETH以太網(wǎng)通訊模塊，作為冗余系統(tǒng)兩個PLC之間的互相通訊、數(shù)據(jù)交流工具，10/100Mbit/s全雙工/半雙工自適應(yīng)通訊，集成2端口交換機。CI590-CS31-HA作為模塊與PLC通訊的工具，****實現(xiàn)雙機熱備。
本系統(tǒng)設(shè)計采用的數(shù)字/模擬量輸入/輸出模塊為ABB旗下產(chǎn)品，數(shù)字量/模擬量輸入模塊能夠?qū)⒏黝悢?shù)字量/模擬量輸入信號穩(wěn)定的接收便于進(jìn)行處理，數(shù)字量/模擬量輸出模塊****無誤的將指令執(zhí)行下去，為用戶提供穩(wěn)定、****、安全的使用空間。
本系統(tǒng)設(shè)計采用了明緯旗下型號為NES-200-24 DC24V電源，為整個系統(tǒng)的良好運行提供安全、穩(wěn)定、****的電源，是整個系統(tǒng)電源的****保障。
第五章 售后服務(wù)
本公司對本產(chǎn)品實行“三包”，三包期內(nèi)，供方負(fù)責(zé)維修并免費提供更換件。
本公司免費為用戶培訓(xùn)設(shè)備管理、運行及維修人員。
本公司負(fù)責(zé)設(shè)備安裝調(diào)試期間的技術(shù)交底、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)監(jiān)督工作，直至設(shè)備安裝調(diào)試完畢，投入正常運行。
在設(shè)備投運后，可以根據(jù)用戶需要隨時派員配合，進(jìn)行檢修。
本公司以成本價長期及時提供各種備品、備件，并予以技術(shù)指導(dǎo)。（質(zhì)保期內(nèi)免費提供）
