技术规范标准_输气管道站场自动控制技术要求

陕京输气管道站场自动控制技术要求 主讲人 李国海2016年1月 目录 前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4总则5检测及控制功能6数据传输及信号7通用控制要求8站场ESD控制9站场自动控制10RTU阀室监控要求11报警数据分级和设定12HMI监控画面要求 附录A 规范性附录 流量计配置参数附录B 规范性附录 阀门配置参数附录C 规范性附录 检测仪表及检测参数附录D 规范性附录 报警分级信息附录E 规范性附录 压缩机组控制参考文献 站场自动控制功能设计综合考虑其所属管线的运行要求 控制水平 站场的工艺设计和调控中心远程控制要求 并结合站场工艺进行针对性的分析 站场控制原则 有人值守 无人操作 远程监控 站场自动控制功能是在保证站场安全运行的前提下 在站自动控制的基础上 支持调控中心远程控制 站控系统主要采用PLC RTU系统 所有站场 阀室控制系统均提供HMI显示单元 4 总体原则 4 5 中心与站场PLC直接通信 站内所有数据经由PLC上传 5 检测及控制功能 PLC 流量计算机 阀门控制器 火灾控制器 机组控制系统 远维系统 ESD 5 检测及控制功能 阀室应具备远程关闭及有条件远程开启功能 分输站应具备远程定量供气自动分输功能 压缩机站应具备远程负荷分配自动控制功能和远程启 停机组的控制功能 数据通信通断检测功能 站场ESD开关应为硬开关 HMI上不设ESD软开关 站场ESDV阀阀位检测信号应分别接入SIS和BPCS 站SIS系统设置硬复位开关 站BPCS系统HMI上设置软复位开关 清管站 阀室RTU宜设置硬复位开关 ESD命令触发后 程序执行过程中意外中断 ESD命令保持 直至程序手动复位 BPCS命令触发后 程序执行过程中意外中断 命令自动停止并复位 6 数据传输与信号 6 1数据传输方式 接口及协议要求6 2检测信号要求6 3与调控中心通信数据6 4中间数据6 5无线数据6 6设定值数据6 7选择开关状态定义 7 通用控制要求 7 1站场操作控制模式 7 2站场操作控制一般要求 以调控中心远程控制为主 正常情况下 站场处于自动逻辑控制状态 所有直接采集的模拟量数据 均应设置对应的维护开关 所有ESD执行程序的复位 均通过硬SIS复位按钮实现 不允许自动复位 报警复位要求 在过程控制PLC RTU 安全仪表PLC中设定的设定值 报警限值 远程下达设定值等参数不能因系统断电 重启而发生数值变化 7 3 1优先级控制站场中不同区域内并联运行设备依据回路优先级自动切换 回路优先级设定要求采用任意设定方法 数字 1 优先级最高 依次递减 回路优先级不允许重复设置 当在用回路出现回路不可用报警时 报警回路优先级自动设为不可用状态 0 其它回路优先级保持不变 回路开启原则按优先级从高至低排序 回路关闭原则按优先级从低至高排序 7 3通用控制逻辑 7 3 2可用回路7 3 3回路切换门值和延时时间7 3 4运动控制限制 设定值7 3 5超时报警时间 7 3 6无扰切换 7 3 6无扰切换 7 3 6无扰切换 7 3 7大口径阀组控制判断球阀二侧测量差压 P P 0 2MPa 先开启小口径旁通阀进行充压 P 0 2MPa 自动开启大口径球阀 阀门开到位后 关闭小口径旁通电动阀 7 3 8回路自动切换 过滤回路控制 计量回路控制 计量回路控制 调压回路控制 7 3 9命令触发及复位 PLC SCS SIS 7 4 2压力监控系统控制 陕京输气管道压力监控系统技术要求 Q SYJS0138 2015 设定值分配 回路控制 自动压力流量控制 7 4 3计量比对 7 4 4加热炉控制出站温度和紧急保护控制 可远程手动操作加热炉 设定控制温度 7 4 5压缩机组控制 机组控制原则压缩机组控制主要由机组控制系统自行完成 操作员可通过机组控制系统对压缩机组进行控制和操作 中心操作员通过SCADA系统 站操作员通过站控系统分别远程对压缩机组下达 启动 停车 手 自动 命令和入口 出口压力控制设定值 站操作员通过机组控制系统对压缩机组 远程 本地 手动 自动 启动 停车 紧急停车 转速调整等进行控制 允许通过MCS进行对入口 出口压力等负荷分配参数进行设定 机组主要控制功能 远程启动站控PLC接收 启机 命令 先判断站控制模式 中心 为中心下达 站控 为站控下达 手动 机组下达 判断外围辅助系统状态是否正常 判断工艺参数是否正常 UCP自动判断内置的启机条件 机组启动 自动运行至额定转速 由操作员确认是否具备并机条件 手动选择负荷分配控制模式 手 自动 开关至 自动 位置 机组自动并入联机程序 启动负荷分配控制 空冷器风机控制空冷器风机具备自动控制和故障切换功能 当出现震动报警信号时 关闭该支路的所有空冷电机空冷区出口温度高于设定值时 自动启动累计运行时间最短的可用空冷支路 空冷区出口低于设定值时 自动关闭累计运行时间最长的空冷支路 7 4 8爆管检测 7 4 9气路中断控制 针对线路 气源 输出 回路发生意外气流通道中断 产生报警提醒操作员 同时采取部分自动关闭措施 操作员或自动程序未下达阀门动作指令 阀门意外动作均属于误动作 应产生报警 同时事件记录动作触发源和时间 7 4 10系统校时 要求站控系统与调控中心SCADA系统时钟保持一致 所有流量计算机时钟应同步 且与站控系统保持一致 时钟源为调控中心下达时钟或站场GPS时钟 7 5通断检测调控中心SCADA系统设置数据通信通断监测程序 可自动或手动判断与站控PLC 阀室RTU的数据通信通断情况 站控PLC设有通断监测程序 可自动判断与中心SCADA系统数据通信通断情况 同时支持调控中心远程数据通信通断监测 阀室RTU设有被动通断监测程序 支持调控中心远程数据通信通断监测 在站控HMI上显示通断测试结果 检测到通信中断 产生相应报警 通信恢复正常后报警自动复位 时钟法和0 1法 站场ESD控制功能优先级超越站场过程控制 且不受站场控制模式限制 站场ESD关断分别针对不同类型站场 对应不同的紧急关断对象 包括手动紧急关闭和自动紧急关闭 ESD关闭分为四级 8站场ESD控制 1 全站ESD 2 压缩机厂房ESD 3 单机组ESD 4 超压保护 4 超压保护 5 ESD放空阀误开当任意ESD放空阀在非维护状态下 或未启动站ESD信号 阀位信号由 关 变至 开 状态时 系统自动关闭放空阀两侧最近的可控阀门或机组 9站场自动控制全站关闭全站启动分方向 气源关闭分方向 气源启动分输用户关闭分输用户启动 9 10辅助系统监控空压机自用气工艺气加热排污放空供配电消防和水冷却阴极保护通风 9 11站场火灾和可燃气检测报警系统在站制室 机柜间 配电室 压气站压缩机组装置和压缩机组厂房等处配置相应的火灾检测与报警系统 包括感温 感烟火灾自动报警系统 可燃气体探测器 火焰探测及报警器等 所有火气报警信号将传送到站控系统并上传至调控中心 火灾和气体检测报警系统分为室内火灾检测报警系统和火焰 可燃气体检测报警系统两部分 两部分分别独立设置 火灾和气体检测报警系统独立于站控系统单独设置 当检测点数量较少且与站场控制无关时 允许可燃气探测器直接接入站控系统 但应设置专用的I O卡 9 11站场火灾和可燃气检测报警系统建筑物火灾报警系统电力电缆温度探测系统厂房可燃气 火焰探测系统站场工艺区可燃气探测系统站场可燃气 毒气泄漏探测系统电缆沟可燃气探测系统分析小屋可燃气 毒气探测系统锅炉房可燃气体泄漏检测燃气发电机房可燃气体泄漏检测厨房可燃气体泄漏检测储瓶间氧气含量检测发电机房火焰检测 9 11站场火灾和可燃气检测报警系统 陕京输气管道火气系统应用技术要求 Q SYJS0139 2015 10阀室控制 阀室GOV控制 11报警数据分级和设定 陕京管道控制系统报警 事件信息分为5级 级报警 级报警 级报警 级报警 级报警 所有 级报警信号应由站控系统程序产生 触发声 光报警器发出报警 级报警可通过站控HMI系统设定设定报警限 在HMI上产生报警 V级报警需通过短信形式自动发送给预定人员 12HMI监控画面要求 站控HMI监控画面要求与调控中心SCADA系统HMI画面风格保持一致 操作系统 办公应用软件 控制应用软件 杀毒软件等均应为正版软件 站控HMI应用软件所提供的数据库点数量应能满足站控系统编程 组态需求 12HMI监控画面要求 三级画面要求 功能块选择方式 登陆分系统管理员 工程师 操作员 每一级登陆分设用户名和密码 操作员登陆设定不少于5人 站场简介 站场平面图 站场工艺流程图 站控系统网络结构拓扑图 站控系统数据通信框图 站ESD流程及进程图 ESD 火气系统报警分布图 命令表 数据表 趋势图 报警 事件 登陆等 在画面功能区设有下拉菜单 可通过下拉菜单选择画面 陕京输气管道火气系统应用技术要求 Q SYJS0128 流量计设置原则陕京管道所有外输天然气均应进行数量计量 安装贸易计量流量计 其计量系统全部纳入北京天然气管道公司管理 所有进入陕京管道的天然气均应实时接收上游贸易计量流量计数据 同时宜安装监督计量流量计进行数量计量 实