四平—白山天然气管道中仪表及自动控制系统设计

发布时间：2017-03-22 17:00

  本文关键词：四平—白山天然气管道中仪表及自动控制系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：站控系统是天然气集输系统中的一个重要环节。当前,在站控系统处理天然气的过程中,存在生产工艺数据管理混乱、与其他系统之间信息交互困难及生产管理效率低下等问题。为此,本课题针对集气站所处环境恶劣、现场设备复杂多样等特点,围绕站控系统的切实需求,对天然气集气站站控系统及其关键实现技术进行了较深入的研究,并以SIMENS S7-300系列PLC为核心,开发了相应的站控系统。在分析了国内外天然气自动控制技术研究现状和发展趋势的基础上,针对站控系统的功能需求及集气站内工艺特点,提出了包含现场设备层、过程控制层、管理应用层的基于PLC的天然气集气站站控系统的三层体系结构。在系统体系结构的基础上,规划了站控系统的硬件结构,并设计了PLC控制系统软件和上位机监控软件的实现方案。本工程为四平-白山天然气管道工程(以下简称:平山线),线路起点为哈沈线四平分输清管站,终点为白山末站,设计输量13.6×108m3/a,设计压力6.3MPa。线路长度为350km,管径为D508mm/D323.9mm。沿线设置输气站场4座、线路截断阀室14座、阴极保护站3座(分别位于3#监控阀室、梅河口分输清管站、通化分输清管站内)。本工程自动控制系统采用SCADA系统对其进行监控、调度和管理等。SCADA系统由调控中心、站控制系统、监控阀室RTU、监视阀室数据采集远传设备、输油气分公司的远方监视终端、廊坊管道分公司的数据维护服务器、沈阳调度控制中心监视终端及通信系统等组成。自动控制系统监控现场所有的输气工艺、电气和辅助设备或设施,以达到保证管道安全、平稳和高效运行的目的。本工程SCADA系统的控制水平将达到调控中心完成对站场监控、调度和管理等任务。
【关键词】：天然气管道 检测仪表 自动控制 SCADA 数据通信
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE973;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 本课题研究目的及意义7-8
• 1.2 课题研究的发展现状8-9
• 1.3 本文的主要研究内容9-11
• 第二章 平山线天然气管道站控系统总体设计11-21
• 2.1 检测和控制系统的总体设计原则11-12
• 2.1.1 站控系统的设计原则11-12
• 2.1.2 检测仪表设计原则12
• 2.2 硬件选型12-16
• 2.2.1 PLC选型12-15
• 2.2.2 仪表的选型15-16
• 2.3 软件设计16-20
• 2.3.1 下位机PLC控制系统软件设计16
• 2.3.2 上位机监控软件设计16-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 压力控制系统设计21-29
• 3.1 压力控制系统的设计原则21-23
• 3.2 工作调压阀的选型23-28
• 3.2.1 调压阀总体设计23-25
• 3.2.2 站场进出站及越站球阀设计25
• 3.2.3 节流截止放空阀设计25-28
• 3.3 压力控制系统的设备功能28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 站控制系统及阀室监控系统设计29-37
• 4.1 站控制系统设计29-33
• 4.1.1 SCS的配置和工作原理31-33
• 4.1.2 站控制室设置和要求33
• 4.2 调度控制中心配置和工作原理33-34
• 4.2.1 调度控制中心配置33
• 4.2.2 调度控制中心基本工作原理33-34
• 4.2.3 备用调度控制中心配置及功能34
• 4.3 阀室监控系统设计34-35
• 4.3.1 监控阀室设备间设置和要求34
• 4.3.2 监控阀室系统配置及功能34-35
• 4.3.3 监视阀室系统配置及功能35
• 4.4 辅助检测及控制系统设计35-36
• 4.5 本章小结36-37
• 第五章 数据通信系统件设计37-45
• 5.1 数据通信系统设计原则37-38
• 5.2 数据通信系统总体设计思想38-41
• 5.2.1 本工程通信系统设计39-41
• 5.2.2 调控中心通信系统设计41
• 5.3 主调控中心与各个站控系统之间的通信方式41-43
• 5.3.1 自控设计范围42-43
• 5.3.2 通信专业设计范围43
• 5.4 站控制系统与其他系统或智能设备的通信43-44
• 5.5 本章小结44-45
• 第六章 总结45-46
• 致谢46-47
• 参考文献47-49
• 附录49-51
• 攻读硕士期间完成成果51

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