大宛齊油田控制系統初步技術方案
工程師：王小勇
目 錄
本方案包括大宛齊油田聯合站擴改建控制系統的介紹，主要有標準規范、方案介紹、元件清單、售后等。
大宛齊油田自1996年投產以來，一直處于不斷地滾動開發和加密調整過程。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轉油站2座，大宛齊油田聯合站1座。105轉油站于2009年建成投產，所在井區為105井區。109轉油站于2009年建成投產，所在井區為109井區。大宛齊油田聯合站始建于1995年，先后于2008年、2010 年進行擴了改建。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共六部分組成。
大宛齊油田聯合站擴改建是在原大宛齊油田聯合站內新建注水站、污水站、加熱爐及采暖泵房以及改造站內2臺Φ 2200×5800油氣分離器和增加若干液位儀表，在聯合站原控制室內新建1套控制系統。大宛齊油田轉油站改造包括105和109轉油站，包括109新建1臺油氣分離器Φ2200x7000及兩站遠程I/O分站，并通過光纜（通信）將數據上傳至大宛齊油田聯合站新建控制系統。大宛齊油田注水系統工程包括新建49座6井式配水閥組，每座配水閥組設計一套小型一體化RTU，負責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網絡將流量自控儀信號上傳至大宛齊油田聯合站。
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，服務器放在其中。在新建采暖泵房設遠程單元，與控制系統以太網或設備網通訊。兩個轉油站各建1 套遠程I/O 單元，將相關儀表參數通過光纖上傳至大宛齊油田聯合站新建控制系統。光纖設計參看通信專業設計。注水系統工程配水閥組的流量自控儀通過公網GPRS 傳送至大宛齊油田聯合站內新建GPRS 節點服務器。
本方案主要采用ABB觸摸屏、CPU、通訊模塊、數字量/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，****系統的安全、穩定、****的運行，為用戶提供良好的工作方式。
2.2.1 引用標準
本方案采用的所有設備及備品備件的設計、制造、檢查、試驗及特性都遵照**新版IEC 標準和中國國家標準（GB 標準）及國家電力行業標準（DL 標準）等。 主要標準如下：
《石油化工企業自動化儀表選型設計規范》（SH3005-2003）；
《石油化工企業儀表供電設計規范》（SH/T3082-2003）；
《石油化工儀表管道線路設計規范》（SH/T3019-2003）；
《石油化工企業儀表接地設計規范》（SH3081-2003）；
《石油化工企業儀表安裝設計規范》（SH/T3104-2000）；
《油氣田及管道儀表控制系統設計規范》(SY/T0090-2006)；
《過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號》(HG/T20505-2000)；
《油氣田及管道工程計算機控制系統設計規范》(GB/T50823-2013)；
《自動化儀表工程施工及驗收規范》GB50093-2013；
《油氣田及管道工程儀表控制系統設計規范》(GB/T50892-2013)；
《工業自動化儀表、柜、臺、箱》GB/T 7353-1999；
《石油化工企業可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》SH 3063-1999；
《火災報警設備檢驗規則》GB 12978-91；
《計算機站場地技術條件》GB/T 2887-2000；
《石油化工安全儀表系統設計規范》SH/T 3018-2003；
《Functional Safety of Electrical/Electronic Programmable Electronic Safety Related System》IEC61508；
《數字處理計算機的硬件測試（ 基于計算機的系統測試規范）》ISA-RP-55.1/BS-588；
《信息處理系統-LAN》IEEE802；
《可編程控制器》IEC6113；
《可編程控制器系統設計規定》HG/T 20700-2000。
2.2.2 設計原則
應甲方要求，本方案設計原則如下：
1、具有高****性、穩定性和靈活性，****生產安全****地運行；
2、采用****技術水平的硬件、軟件和網絡；
3、具有強大的人機對話能力；
4、為了避免某個單一故障導致一個回路或組的故障，系統提供了冗余設備；
5、自控系統組態軟件采用模塊化，自控系統組態增加、刪除、定位都很方便；
6、采用高****性的防浪涌設備，有效保護電氣設備；
3.1 采暖泵房單元
進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；循環水泵供水匯管壓力指示；軟化水流量計量遠傳。該單元設觸摸屏實現對鍋爐房的監視與控制，與新建自控系統通過設備網通訊。其控制系統清單如表3-1。
表3-1 采暖泵房單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數量 |
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 |
柜內輔材 |
|
1套 |
|
|
新建Φ 2200×7000 油氣分離器，設電動控制閥根據來液壓力控制來液去向。在本站值班室設遠程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合站，光纖由通信專業設計。其控制系統清單如表3-2。
表3-2 105轉油站單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
電池 |
TA521 |
2只 |
ABB |
|
|
3 |
通訊模塊(數據同步） |
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 |
柜內輔材 |
|
1套 |
|
|
設電動控制閥根據來液壓力控制來液去向。在本站值班室設遠程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合站，光纖由通信專業設計。其控制系統清單如表3-3。
表3-3 109轉油站單元清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
通訊模塊(數據同步） |
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 |
柜內輔材 |
|
1套 |
|
|
中央控制器控制系統清單如表3-4。
表3-4 中央控制器清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數量 |
公司 |
備注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2個 |
ABB |
|
|
2 |
通訊模塊(數據同步） |
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進入模塊 |
|
7 |
模擬量輸出模塊 |
AO523 |
1個 |
ABB |
|
|
8 |
數字量模塊 |
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 |
柜內輔材 |
|
1套 |
|
|
大宛齊油田控制系統主要用到了ABB觸摸屏、ABB CPU、ABB通訊模塊、ABB數字/模擬量輸入/輸出模塊、明緯電源、歐姆龍繼電器等元器件。
本控制系統設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，多語言應用，而且還擁有8級密碼保護，****用戶信息安全。
編程軟件PB610用于創建便捷直觀的圖形，使用可縮放矢量圖（SVG）創建的視覺對象****獨立于操作系統，提供高度靈活性，可輕松地與自動化系統集成，方便創建帶可配置屬性的動態對象，實現對象互聯，隨心所欲改變或修改尺寸，充分發揮創意設計的優勢。
本控制系統設計采用的CPU型號為擁有****環境的PM583-ETH，用戶存儲達到了1024KB，支持存儲卡擴展，在****環境下依然擁有不俗的響應時間，安全****的完成數據的處理、各種指令的執行。
4.3 通訊模塊
本控制系統設計采用的通訊模塊型號是CM597-ETH、CI590-CS31-HA，CM597-ETH以太網通訊模塊，作為冗余系統兩個PLC之間的互相通訊、數據交流工具，10/100Mbit/s全雙工/半雙工自適應通訊，集成2端口交換機。CI590-CS31-HA作為模塊與PLC通訊的工具，****實現雙機熱備。
本系統設計采用的數字/模擬量輸入/輸出模塊為ABB旗下產品，數字量/模擬量輸入模塊能夠將各類數字量/模擬量輸入信號穩定的接收便于進行處理，數字量/模擬量輸出模塊****無誤的將指令執行下去，為用戶提供穩定、****、安全的使用空間。
本系統設計采用了明緯旗下型號為NES-200-24 DC24V電源，為整個系統的良好運行提供安全、穩定、****的電源，是整個系統電源的****保障。
本公司對本產品實行“三包”，三包期內，供方負責維修并免費提供更換件。
本公司免費為用戶培訓設備管理、運行及維修人員。
本公司負責設備安裝調試期間的技術交底、技術服務、技術指導和技術監督工作，直至設備安裝調試完畢，投入正常運行。
在設備投運后，可以根據用戶需要隨時派員配合，進行檢修。
本公司以成本價長期及時提供各種備品、備件，并予以技術指導。（質保期內免費提供）
