天然气管道的自动监控和控制管理毕业论文

天然气管道的自动监控和控制管理毕业论文内容摘要：

一起的分 输站，需要进行自动监测的工艺运行参数一般为： 1）进站压力、进站温度。 2）分输支线压力调节阀阀后压力。 3）调节阀开度、调节阀节流差压。 4）分输流量、气温。 5）清管站出站压力、即本站出站干线压力。 中间压气站需要进行自动监测的工艺运行参数及设备运行参数 9 一般为： 1）进站气压、气温。 2）各台压缩机的入口气压。 3）出站压力、流量、气温。 4）调节阀开度、节流差压。 5）各台压 缩机机组的有关运行参数。 干线或分输支线末站需要进行自动监测的工艺运行参数一般有： 1）进站气压、气温。 2）压力调节阀上游压力。 3）向门站供气的压力、流量。 如果输气量较大，一般需要将进入末站的来气管线先与第一段汇管连接，然后从此汇管分出 2～ 3路管线，天然气经这几路管线上的流量计分别计量并经过这几路管线上的压力调节阀分别调压后汇入第二个汇管，最后才从第二个汇管中引出以条管线将天然气输送去城镇或用气大户的配气门站。 因此，压力调节阀 上游压力和流量检测点就有 2～ 3个。 4）调节阀开度、节流压差。 10 第四章 天然气管道输气设备的自动监控 输气管道工艺站场的现场设备具备以下两种操作方式。 （ Local) 如果通过现场设备操作方式选择开关将其操作方式设置为现场操作，则只能在现场对设备进行人工电动操作，而不能对设备进行遥控操作。 （ Remote) 如果将现场设备操作方式设置为遥控操作，则只能通过站控系统或调度控制中心发 命令或通过有关自控逻辑程序的输出控制命令进行遥控或远方操作，而不能在现场对设备进行就地操作。 所以，将设备操作方式设置为遥控操作是对设备进行自动操作的前提。 至于处于遥控状态的设备是从站控系统发命令还是从调度控制中心发命令进行自控操作则由天然气管道 SCADA系统的控制权限选择来确定。 SCADA系统控制权限的选择 SCADA系统控制权限的选择根据对处于遥控状态的现场设备是由本站站控系统发命令还是由调度控制中心发命令进行自动遥控操作而确定。 如果将 SCADA系统中某一个站场的控制权限设置为 由站控控制，则本站处于遥控状态的设备只能从本站站控系统监控终端发命令进行自动遥控操作；如果将该站场的控制权限设置为调度控制中心控制，则本站处于遥控状态的设备只能从调度控制中心监控终端上发命令进行自动遥控操作。 这种控制权限的选择可以通过用户编制的调度控制中心主机应用程序，并结合站控系统应用逻辑程序来配合完成；也可以在站控系统设置一个控制权限选择开关来实现。 后者的实现方法是：在站控设置一块简单的控制权限选择操作盘，在该操作盘 11 上设置一个与站控 PLC（或 RTU)的 DI通道的接线端子相连接的 DI检测回路，当选择开关扳 到由站控控制时，该 DI通道得到一个高电平直流电压信号，该信号的采用使本站所有的自控逻辑程序只能接受来自调度控制中心的操作指令。 对天然气管道输气设备进行自动监控的范围取决于该管道设计要求的自动化水平的高低。 有的管道只监控站场的主要设备，其余操作频率不大且与安全生产关系不大的非主要设备则仍采用现场操作方式进行操作；有的管道则对于管道生产运行相关的全部设备均进行自动监控。 设备运行状态自动监测是指对设备的开 /关状态或运行 /停运、设备的故障（报警）状态和设备的操作方式状态（ Remote/Local状态）等进行自动实时监测。 设备自动控制是指按用户编制的自动控制程序的规定，对处于遥控状态的设备进行自动开 /关或启 /停、或断/合等遥控操作控制或自动顺序逻辑控制，包括自动保护。 因为设备的运行状态是设备自动控制程序的执行条件，也是设备自动控制程序的执行结果，所以，对设备的自动控制是以对设备自动监测为基础的。 可以对设备进行只监测不控制，但不能对设备进行只控制不监测。 设备运行状态自动监测的基本原理和实现过程为： 1）通过仪表电缆将设备运行状态检测触点（如电动阀门的全开限位开关触点）与站控 PLC（或 RTU)某块状态量或数字量输入（ Digital Input,简称 DI)模板的相关端子连接，构成设备运行状态数字量检测回路。 2）数字量检测回路将设备运行状态检测信号（低电平或高电平直流电压信号）输入 DI模板中的一个 DI通道（每块 DI板有 10个 DI通道）。 12 3） DI模板将直流电压信号转换成数字信号（大于或等于 0V但小于某数值的低电平信号转换为 “0”，接近或等于 24V的高电平信号转换为“1”）。 4） PLC（或 RTU)处理器将这个 “0”或 “1”信号输入到 PLC(或 RTU)应用程序地址表中的一个地址（一般定义为 “I”地址）里，站控监控屏幕图等应用程序就可以将这个地址内的 “1”信号取出来定义设备的运行状态（如：表示阀门全开等）。 5）控制中心主机实时查询 PLC(或 RTU)中这个地址的数据，并将其存入主机实时数字量数据库中的一个对应的 DI点内，调度控制中心监控屏幕图等应用程序从该点取出其现行值来定义相应设备的运行状态。 这样，设备运行状态就可以在监控屏幕图上带有颜色变化的图形符号表示出来，也可以用字符描述的 形式表示出来。 、特点及实现方法 对于自动化水平较高的输气管道，输气设备的自动控制一般有以下三种模式（或三种自控水平），每种控制模式都有其相应的特点，其实现方法基本相似。 （体）设备自动遥控操作 在单台设备自动遥控操作模式下，操作员在控制中心或站控系统监控终端上发出一个开或关某台设备的命令；站控 PLC（或 RTU)中的自控逻辑程序将该命令信号进行逻辑处理后，把自控程序的输出命令信号输出给 PLC（或 RTU)的一块数字量输出模板；该模板将这个命令信号转换成 接近或等于 24V的高电平直流电压信号后通过该模板的一个 DO通道输出给设备的开 /关执行机构（例如；电动阀的电动执行器，电机的开关柜等）；最后由现场设备的控制执行机构完成开 /关操作。 （ Unit Sequence)自控操作 单元顺序自控操作模式的特点及实现方法是： 13 1）将在操作及运行上相互关联且应按严格的先后顺序进行操作的几台设备组成一个自控操作单元。 2）根据该单元的工艺运行要求，按自动逻辑顺序操作设计出该单元内全部设备的自控操作逻辑，或者说，单元顺序自控逻辑，是将本 自控单元之内所有单体设备的自控逻辑按工艺和设备运行要求关联起来的关联逻辑。 3）在站控 PLC（或 RTU)内用梯形图语言或其它特定编程语言将上述单元顺序自控逻辑图编制成单元顺序自控逻辑程序，并让这些程序在站控 PLC（或 RTU)内实时运行，还可以在线修改。 4）上述单元顺序自控逻辑程序在选择由站控系统控制的控制权限下，只接受来自站控系统监控终端的操作命令；在选择由调度控制中心的控制权限下，只能接受来自调度控制中心监控终端的操作命令。 5）从站控系统或控制中心监控终端发出启动或停运某单元命 令；站控 PLC(或 RTU)内的单元顺序自控逻辑程序按顺序输出启动或停。