。 。 。 。 。 。為了解決利津輕烴回收裝置系統(tǒng)不能滿足正常生產(chǎn)要求的問(wèn)題，采用智能Pro集散控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)通信技術(shù)，完成從單變量控制到多變量控制的優(yōu)化控制。它可以進(jìn)行顯示、監(jiān)控、打印、報(bào)警等要求，實(shí)現(xiàn)分散控制、集中監(jiān)控和操作。天然氣產(chǎn)量、穩(wěn)定輕烴產(chǎn)量和液化石油氣產(chǎn)量都翻了一番左右。  。 。 。 。 。 。輕烴集輸維護(hù)中心主要負(fù)責(zé)勝利油田各采油廠原油穩(wěn)定和輕烴回收裝置的年度維護(hù)和改造。 近年來(lái)，由于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的不斷推廣和應(yīng)用，以及原有設(shè)備陳舊、產(chǎn)量低、質(zhì)量差，許多與維修中心有業(yè)務(wù)往來(lái)的車站和倉(cāng)庫(kù)不斷進(jìn)行改造。 維修中心利用集散控制系統(tǒng)，先后承擔(dān)了坨二站、孤東輕烴站、春亮原油穩(wěn)定輕烴回收裝置、利津原油穩(wěn)定輕烴回收裝置等輕烴回收裝置的改造項(xiàng)目。 以利津輕烴回收裝置改造為例，介紹集散控制系統(tǒng)在輕烴回收裝置中的應(yīng)用。  。 。 。 。 。 。1概述。 。 。 。 。 。利津輕烴回收裝置建于1988年10月，1991年6月投產(chǎn)。較初的比例是10倍。1000 m3/d 經(jīng)過(guò)十多年的生產(chǎn)運(yùn)行，許多問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，主要表現(xiàn)在一些設(shè)備老化和腐蝕嚴(yán)重，技術(shù)和系統(tǒng)配套落后，尤其是自動(dòng)控制系統(tǒng)不能滿足設(shè)備的正常生產(chǎn)需要。 另一方面，隨著天然氣產(chǎn)量的下降和原料氣組成的巨大變化，生產(chǎn)安全得不到保證，經(jīng)濟(jì)效益差。因此，工廠已經(jīng)關(guān)閉，并以5倍的規(guī)模進(jìn)行了改造；10000m3/d 改造不僅有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，而且能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 本次改造分為工藝、設(shè)備、自動(dòng)控制、電工等部分。自動(dòng)控制集散控制系統(tǒng)采用智能Pro集散控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控[1-3]  。 。 。 。 。 。2.改革后系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 。 。 。 。 。自動(dòng)化系統(tǒng)成功的主要前提是合理的設(shè)計(jì)方案。目前，自動(dòng)化系統(tǒng)有很多種，包括可編程控制器、監(jiān)控系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)，每一種都有自己的特點(diǎn)。 可編程控制器具有邏輯功能強(qiáng)的特點(diǎn)。它特別適用于需要邏輯控制和順序控制的場(chǎng)合。它主要處理離散量。當(dāng)有許多控制循環(huán)時(shí)，使用它不是很方便。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。該網(wǎng)絡(luò)為廣域網(wǎng)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不高。它不能用于需要快速響應(yīng)的場(chǎng)合。 集散控制系統(tǒng)(分布式控制系統(tǒng))主要特點(diǎn)是回路處理能力強(qiáng)，主要處理模擬量。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)實(shí)時(shí)性好、人機(jī)界面友好、故障診斷和報(bào)警功能豐富、操作人員易于掌握的本地控制網(wǎng)絡(luò)； 因此，在利津輕烴回收裝置改造中，將智能專家系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)是非常合適的。  。 。 。 。 。 。2 1系統(tǒng)組成。 。 。 。 。 。利津原油穩(wěn)定輕烴回收裝置改造工程包括電脫水裝置、原油穩(wěn)定裝置、輕烴回收裝置、罐區(qū)、泵區(qū)等部分。電脫水裝置和原油穩(wěn)定裝置共用一個(gè)Dcs系統(tǒng)。輕烴回收裝置、罐區(qū)、泵區(qū)和其他部分共用一個(gè)集散控制系統(tǒng)。 原油穩(wěn)定控制室和輕烴回收控制室分別安裝兩個(gè)集散控制系統(tǒng) 安裝在兩個(gè)控制室的集散控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)相互通信功能。 兩個(gè)集散控制系統(tǒng)的組成基本相同。該系統(tǒng)采用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程有限的智能Pr0集散控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)的結(jié)合。它是用于過(guò)程控制和過(guò)程管理的現(xiàn)代設(shè)備。它配有16個(gè)控制回路和31個(gè)檢測(cè)回路，如表1所示。  。 。 。 。 。 。溫度輸入信號(hào)。 。 。 。 。 。[/k10/]。 。 。 。 。 。Pt:熱阻AI:模擬信號(hào)輸入。 。 。 。 。 。AO:模擬信號(hào)輸出。 。 。 。 。 。DI:開(kāi)關(guān)量輸入。 。 。 。 。 。DO:開(kāi)關(guān)量輸出。 。 。 。 。 。整個(gè)系統(tǒng)包括1個(gè)輸入/輸出控制站、2個(gè)操作員站(其中一個(gè)兼作工程師站)和1臺(tái)報(bào)告打印機(jī)。 輸入/輸出控制站由主控單元、智能輸入/輸出單元、電源單元和專用機(jī)柜四部分組成，完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集、工程單元轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸和通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向操作員站診斷結(jié)果等功能。操作臺(tái)是醉的重要人機(jī)交互界面，由工業(yè)計(jì)算機(jī)和專用工業(yè)鍵盤(pán)組成，用于監(jiān)控和管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。 SmartPro系統(tǒng)軟件包括過(guò)程控制和測(cè)試軟件、操作系統(tǒng)和工具軟件以及工程配置軟件。 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)從上到下分為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站和系統(tǒng)操作員站之間的互聯(lián)?？刂凭W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站與智能輸入輸出單元之間的通信。整個(gè)裝置采用冗余本地通信網(wǎng)絡(luò)連接所有控制、檢測(cè)和操作設(shè)備。 整個(gè)系統(tǒng)具有完整的冗余技術(shù)和擴(kuò)展功能。  。 。 。 。 。 。2 2個(gè)系統(tǒng)功能。 。 。 。 。 。2 2 1過(guò)程控制。 。 。 。 。 。利津輕烴回收裝置智能專家系統(tǒng)(SmartPro)是一個(gè)全面、集成、配置靈活、標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程控制和工廠管理系統(tǒng)，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/現(xiàn)場(chǎng)視察規(guī)范，一般通信速率不低于5Mbps。 過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的完全分散控制。它與生產(chǎn)過(guò)程直接相連，完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換輸入、控制、操作和輸出。它是分布式控制系統(tǒng)的核心組件。 。 。 。 。 。位于操作臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)各種儀表之間，具有操作臺(tái)通訊功能和現(xiàn)場(chǎng)儀表接口功能。 這套智能儀表；Pro系統(tǒng)過(guò)程控制功能主要包括常規(guī)控制功能、順序控制和數(shù)據(jù)采集輸出功能 實(shí)現(xiàn)常規(guī)控制功能的功能模塊主要包括:PID、串級(jí)PID、偏差PID、死區(qū)PID、平方誤差PID、數(shù)字濾波、開(kāi)關(guān)控制、手動(dòng)操作輸出、高、高、低、偏差超限報(bào)警等。該系統(tǒng)具有參數(shù)自整定功能。順序控制和邏輯控制通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)功能塊、梯形圖或簡(jiǎn)單的順序表來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)程數(shù)據(jù)的輸入輸出由輸入輸出卡完成。輸入輸出卡的類型主要包括模擬輸入、模擬輸出、脈沖輸入、觸點(diǎn)輸入、觸點(diǎn)輸出和具有線性處理能力的溫度信號(hào)輸入卡。輸入輸出卡具有識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)接線開(kāi)路或短路并發(fā)出報(bào)警的功能。  。 。 。 。 。 。2 2 2顯示操作功能。 。 。 。 。 。智能專業(yè)系統(tǒng)操作臺(tái)的陰極射線管、操作員鍵盤(pán)、工程鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或球標(biāo)為操作員提供& ldquo監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，維護(hù)設(shè)備和處理事故；一個(gè)人，一臺(tái)機(jī)器。連接 在操作臺(tái)上，工藝技術(shù)人員可以直接看到菜單畫(huà)面、總體外觀畫(huà)面、組畫(huà)面、單點(diǎn)畫(huà)面、報(bào)警總體外觀畫(huà)面、報(bào)警提示窗口畫(huà)面、趨勢(shì)組畫(huà)面、工藝流程畫(huà)面和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)畫(huà)面，以便對(duì)工藝進(jìn)行操作和監(jiān)控。 工程技術(shù)人員可以在工程技術(shù)人員屏幕(系統(tǒng)配置屏幕、用戶圖形生成屏幕、語(yǔ)言編程屏幕、在線記錄和報(bào)告生成屏幕等)上方便地生成系統(tǒng)、用戶流程圖和各種圖形。)，并以通用語(yǔ)言或特殊語(yǔ)言生成各種記錄和報(bào)告，為系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)和較優(yōu)控制的實(shí)現(xiàn)提供相應(yīng)的語(yǔ)言和接口。 系統(tǒng)維護(hù)人員可以在維護(hù)人員屏幕(系統(tǒng)診斷屏幕、系統(tǒng)維護(hù)屏幕、系統(tǒng)資源使用屏幕和系統(tǒng)狀態(tài)屏幕)上方便地進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)，并且可以方便地觀察這些屏幕上的故障位置，以指導(dǎo)維護(hù)人員進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)  。 。 。 。 。 。2 2 3報(bào)警功能。 。 。 。 。 。操作臺(tái)報(bào)警功能完善，過(guò)程變量報(bào)警與系統(tǒng)故障報(bào)警有明顯區(qū)別。它可以任意對(duì)過(guò)程變量報(bào)警進(jìn)行分級(jí)、分區(qū)和分組。它可以自動(dòng)記錄和打印報(bào)警信息，區(qū)分事故報(bào)警，記錄報(bào)警順序和時(shí)間。  。 。 。 。 。 。2 2 4打印功能。 。 。 。 。 。該系統(tǒng)具有根據(jù)用戶自定義的報(bào)表格式、內(nèi)容和打印周期定期打印或按需隨時(shí)打印的功能，實(shí)時(shí)打印所有報(bào)警點(diǎn)的位置號(hào)、時(shí)間和報(bào)警工作狀態(tài)的功能，以及打印組態(tài)畫(huà)面和陰極射線管實(shí)時(shí)畫(huà)面的功能。  。 。 。 。 。 。此外，該系統(tǒng)還具有分散隔離和快速維護(hù)的功能。是一個(gè)完整、經(jīng)濟(jì)、可靠的大型綜合控制系統(tǒng)。  。 。 。 。 。 。2 3現(xiàn)場(chǎng)儀器更新。 。 。 。 。 。此次改造將基本更新現(xiàn)場(chǎng)儀表，主要儀表類型如下:wSS系列雙金屬溫度計(jì)、WRN型鎳鉻鎳硅熱電偶、WZP型鉑熱電阻用于測(cè)溫儀表；壓力表采用Y-100彈簧管壓力表、YTF-100不銹鋼壓力表、YTP-100膜片壓力表和l151智能壓力變送器。流量測(cè)量?jī)x采用TDS智能進(jìn)動(dòng)流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、刮板式流量計(jì)、金屬管浮子流量計(jì)和節(jié)流裝置。液位測(cè)量?jī)x采用UB型玻璃液位計(jì)、頂裝浮子液位計(jì)、電動(dòng)浮子液位計(jì)和射頻導(dǎo)納液位計(jì)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)和輔助裝置采用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)活塞套筒截止閥、電動(dòng)轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)閥門(mén)定位器、空氣過(guò)濾器減壓閥等。此外，安全柵采用KN9o00系列齊納安全柵，可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭采用催化燃燒探頭，并設(shè)有報(bào)警裝置 壓力、溫度、液位、流量等信號(hào)傳輸至集散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控  。 。 。 。 。 。3.轉(zhuǎn)化效應(yīng)。 。 。 。 。 。利津輕烴回收改造裝置自2003年10月投產(chǎn)以來(lái)，天然氣處理能力、穩(wěn)定輕烴產(chǎn)量和液化石油氣產(chǎn)量均翻了一番左右。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表2。  。 。 。 。 。 。SmartProDCs儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)用于取代舊的氣動(dòng)儀表。全站實(shí)現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，取代了人工操作，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)省了人力。 其集散控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 。 。 。 。 。(1)實(shí)現(xiàn)分散控制:系統(tǒng)同時(shí)控制多個(gè)控制回路。如果出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會(huì)受到影響。 。 。 。 。 。因?yàn)?，做? ldquo的本質(zhì)；危險(xiǎn)分散&現(xiàn)狀。  。 。 。 。 。 。(2)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和操作:系統(tǒng)集成生產(chǎn)過(guò)程中的所有信息并顯示出來(lái)。它可以用多種圖片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀表板，實(shí)現(xiàn)集中顯示和操作。  。 。 。 。 。 。(3)系統(tǒng)功能完善:完成了從單變量控制到多變量的優(yōu)化控制。它可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)反饋控制、離散順序控制、顯示、監(jiān)控、打印、報(bào)警等要求。  。 。 。 。 。 。(4)系統(tǒng)易于擴(kuò)展 該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)通信技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)實(shí)際需要靈活方便地?cái)U(kuò)大或縮小系統(tǒng)規(guī)模。  。 。 。 。 。 。4結(jié)論。 。 。 。 。 。SmartProDCs儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)用于取代舊的氣動(dòng)儀表。全站實(shí)現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，取代了人工操作，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)省了人力。 其集散控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 。 。 。 。 。(1)實(shí)現(xiàn)分散控制:系統(tǒng)同時(shí)控制多個(gè)控制回路。如果發(fā)生故障，整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會(huì)受到影響，從而達(dá)到本質(zhì)& ldquo危險(xiǎn)分散&現(xiàn)狀。  。 。 。 。 。 。(2)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和操作:系統(tǒng)集成生產(chǎn)過(guò)程中的所有信息并顯示出來(lái)。它可以用多種圖片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀表板，實(shí)現(xiàn)集中顯示和操作。  。 。 。 。 。 。(3)系統(tǒng)功能完善:完成了從單變量控制到多變量的優(yōu)化控制。它可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)反饋控制、離散順序控制、顯示、監(jiān)控、打印、報(bào)警等要求。  。 。 。 。 。 。(4)系統(tǒng)易于擴(kuò)展 該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)通信技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)實(shí)際需要靈活方便地?cái)U(kuò)大或縮小系統(tǒng)規(guī)模。  。 。 。 。 。 。

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