丁家液化天然气综合控制系统的设计与应用

【摘要】： 随着能源需求的快速增长,液化天然气将成为天然气上下游一体化系统中的核心组成部分。液化天然气站具有大量的温度、压力、调节阀、液位控制,结构复杂,系统运行方式灵活多变,由于液化天然气固有的特性和潜在的危险性,对液化天然气站控制系统提出了更高的要求。目前,安全稳定控制装置已成为液化天然气安全可靠运行的一种不可缺少的重要手段。随着计算机技术在工业中的深入应用,液化天然气安全稳定综合控制系统的研究与开发得到了长足的发展和广泛的应用。 DCS系统在传统的集成控制发展的基础上,采用分布式的系统结构将任务分布到各节点上,使风险分散,保证了系统的高可靠性,同时,由于任务的分散执行,使得系统的响应速度和处理复杂问题的能力大大增强。LNG站场DCS系统应具备更高可靠性和尽可能强的系统能力,其中包括:数据采集、安全监控、系统调节控制、系统自动诊断、对生产区内可燃气体泄漏进行监测报警等功能。站控系统在实时接受调度中心监控的同时,还应具备足够的自我支持运行能力,以确保系统的可靠性。 课题结合实际工程,根据当地气质条件分析,确定预处理的工艺流程和工艺处理,由于系统采用压差和温差控制,快速响应,针对液化天然气监控系统压力高、温度低、危险性高和易滞后的特点,采用了DCS系统模块控制,控制界面直接操作,完成对液化天然气站场全场的监控及运行管理,在通过分析的液化天然气系统的工艺安全需要、生产需要的基础上,重点保证系统的可靠性和安全性,结合产品的最佳的性价比,选用华控的DCS系统,多处采用的冗余技术,具有高度的可靠性,系统内任何一个组件发生故障,均不会影响整个系统的工作,并针对液化天然气系统的安全性,提出各种安全保护措施。设计组态使用世纪星工业自动化监控软件,提供清晰、友善的人机界面,使得丁家液化天然气站的综合控制系统在安全性、先进性、可靠性、可用性、冗余性、开放性、模块化、扩展性、可操作性、可维护性这几个方面得以充分的体现。 通过丁家液化天然气站长期稳定的实际运行,该综合控制系统完全满足要求,具备安全、可靠、先进等特点。 【关键词】：液化天然气 可靠性 安全性 DCS
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP273
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 DCS控制系统的发展历史及现状10-12
• 1.3 本论文研究的意义及主要研究内容12-15
• 1.3.1 本文研究的意义12
• 1.3.2 本文研究的主要内容12-15
• 2 重庆市丁家镇液化天然气综合控制系统15-31
• 2.1 液化天然气站工艺概述15-16
• 2.2 液化天然气综合控制系统设计原则16-17
• 2.3 液化天然气综合控制系统结构设计及特点17-19
• 2.3.1 液化天然气站综合控制系统结构设计17-18
• 2.3.2 液化天然气站综合控制系统设计特点18-19
• 2.4 LNG站自动控制系统功能设计及要求19-31
• 2.4.1 液化装置系统功能19-27
• 2.4.2 储罐系统功能27-30
• 2.4.3 预处理系统功能30-31
• 3 重庆市丁家镇液化天然气站综合控制系统实现31-57
• 3.1 信号联络的安全性设计31-34
• 3.2 控制系统设计34-38
• 3.2.1 系统组成34
• 3.2.2 网络层次34-36
• 3.2.3 DCS系统选型主要技术指标36
• 3.2.4 控制站硬件可靠性设计36-38
• 3.3 自控系统的设定38-43
• 3.3.1 系统组态软件38
• 3.3.2 添加控制回路38-41
• 3.3.3 下装组态参数41-42
• 3.3.4 丁家LNG系统网络的构成42-43
• 3.3.5 上层网络构成简图43
• 3.4 丁家LNG站场上位机系统的程序设计43-54
• 3.5 丁家LNG场站OPC的连接54-57
• 3.5.1 OPC在DCS系统中的控制方式54-55
• 3.5.2 FB600系统中的OPC界面55-57
• 4 DCS系统监控软件设计57-77
• 4.1 世纪星简介57-59
• 4.2 监测系统的设计59-60
• 4.2.1 系统监测59
• 4.2.2 串口设备59-60
• 4.3 网络功能60-61
• 4.4 丁家LNG控制界面设计61-75
• 4.5 系统运行的各种功能75-76
• 4.6 系统的运行76-77
• 5 结论与展望77-79
• 5.1 结论77
• 5.2 展望77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-84

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