大宛齐油田控制系统初步技术方案
工程师：王小勇
目 录
本方案包括大宛齐油田联合站扩改建控制系统的介绍，主要有标准规范、方案介绍、元件清单、售后等。
大宛齐油田自1996年投产以来，一直处于不断地滚动开发和加密调整过程。截止2012年底，大宛齐油田站外已建油井401口，注水井5口，回灌井11口；计量阀组12套，5井式配水阀组1座，105及109转油站2座，大宛齐油田联合站1座。105转油站于2009年建成投产，所在井区为105井区。109转油站于2009年建成投产，所在井区为109井区。大宛齐油田联合站始建于1995年，先后于2008年、2010 年进行扩了改建。由脱水站、污水回注站、供热站、配电所、原油外运以及卸油系统共六部分组成。
大宛齐油田联合站扩改建是在原大宛齐油田联合站内新建注水站、污水站、加热炉及采暖泵房以及改造站内2台Φ 2200×5800油气分离器和增加若干液位仪表，在联合站原控制室内新建1套控制系统。大宛齐油田转油站改造包括105和109转油站，包括109新建1台油气分离器Φ2200x7000及两站远程I/O分站，并通过光缆（通信）将数据上传至大宛齐油田联合站新建控制系统。大宛齐油田注水系统工程包括新建49座6井式配水阀组，每座配水阀组设计一套小型一体化RTU，负责采集流量自控仪及来水干管压力信号，1台GPRS 无线电台，通过已建GPRS网络将流量自控仪信号上传至大宛齐油田联合站。
本工程采用集散控制方式，将原仪表值班室作为中央控制室，服务器放在其中。在新建采暖泵房设远程单元，与控制系统以太网或设备网通讯。两个转油站各建1 套远程I/O 单元，将相关仪表参数通过光纤上传至大宛齐油田联合站新建控制系统。光纤设计参看通信专业设计。注水系统工程配水阀组的流量自控仪通过公网GPRS 传送至大宛齐油田联合站内新建GPRS 节点服务器。
本方案主要采用ABB触摸屏、CPU、通讯模块、数字量/模拟量输入/输出模块以及明纬电源、欧姆龙继电器等元器件，利用双机热备配置，****系统的安全、稳定、****的运行，为用户提供良好的工作方式。
2.2.1 引用标准
本方案采用的所有设备及备品备件的设计、制造、检查、试验及特性都遵照**新版IEC 标准和中国国家标准（GB 标准）及国家电力行业标准（DL 标准）等。 主要标准如下：
《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》（SH3005-2003）；
《石油化工企业仪表供电设计规范》（SH/T3082-2003）；
《石油化工仪表管道线路设计规范》（SH/T3019-2003）；
《石油化工企业仪表接地设计规范》（SH3081-2003）；
《石油化工企业仪表安装设计规范》（SH/T3104-2000）；
《油气田及管道仪表控制系统设计规范》(SY/T0090-2006)；
《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》(HG/T20505-2000)；
《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》(GB/T50823-2013)；
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2013；
《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》(GB/T50892-2013)；
《工业自动化仪表、柜、台、箱》GB/T 7353-1999；
《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH 3063-1999；
《火灾报警设备检验规则》GB 12978-91；
《计算机站场地技术条件》GB/T 2887-2000；
《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T 3018-2003；
《Functional Safety of Electrical/Electronic Programmable Electronic Safety Related System》IEC61508；
《数字处理计算机的硬件测试（ 基于计算机的系统测试规范）》ISA-RP-55.1/BS-588；
《信息处理系统-LAN》IEEE802；
《可编程控制器》IEC6113；
《可编程控制器系统设计规定》HG/T 20700-2000。
2.2.2 设计原则
应甲方要求，本方案设计原则如下：
1、具有高****性、稳定性和灵活性，****生产安全****地运行；
2、采用****技术水平的硬件、软件和网络；
3、具有强大的人机对话能力；
4、为了避免某个单一故障导致一个回路或组的故障，系统提供了冗余设备；
5、自控系统组态软件采用模块化，自控系统组态增加、删除、定位都很方便；
6、采用高****性的防浪涌设备，有效保护电气设备；
3.1 采暖泵房单元
进入采暖泵房单元的信号包括：水箱液位指示；分水缸、回水缸压力温度指示； 生活热水温度、流量指示；循环水泵供水汇管压力指示；软化水流量计量远传。该单元设触摸屏实现对锅炉房的监视与控制，与新建自控系统通过设备网通讯。其控制系统清单如表3-1。
表3-1 采暖泵房单元清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
公司 |
备注 |
|
1 |
通讯模块 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
与中央控制站通讯 |
|
2 |
通讯模块底板 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
3 |
模拟量输入模块 |
AI523 |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
模拟量输出模块 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
5 |
数字量模块 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
模块底板 |
TU515 |
4只 |
ABB |
|
|
7 |
触摸屏 |
CP650 |
1台 |
ABB |
|
|
8 |
触摸屏编程软件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
9 |
CS31通讯线 |
双绞屏蔽线 |
150米 |
|
|
|
10 |
电源 |
NES-150-24 |
1只 |
|
|
|
11 |
继电器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
12 |
控制柜 |
(宽*深*高) 800*600*2100 |
1台 |
|
|
|
13 |
组装成套 |
|
1次 |
|
|
|
14 |
柜内辅材 |
|
1套 |
|
|
新建Φ 2200×7000 油气分离器，设电动控制阀根据来液压力控制来液去向。在本站值班室设远程I/O 单元，包括PLC 和触摸屏，所有信号通过光纤上传至大宛齐联合站，光纤由通信专业设计。其控制系统清单如表3-2。
表3-2 105转油站单元清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
公司 |
备注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
电池 |
TA521 |
2只 |
ABB |
|
|
3 |
通讯模块(数据同步） |
CM597-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
CPU底版 |
TB511-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
5 |
通讯模块 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
通讯模块底版 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
7 |
模拟量输入模块 |
AI523 |
1只 |
ABB |
|
|
8 |
模拟量输出模块 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
9 |
数字量模块 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
10 |
模块底板 |
TU515 |
3只 |
ABB |
|
|
11 |
触摸屏 |
CP650 |
1只 |
ABB |
|
|
12 |
触摸屏编程软件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
13 |
触摸屏通讯电缆 |
TK681\网线3M |
1根 |
ABB |
|
|
14 |
电源 |
NES-200-24 |
1只 |
明纬 |
|
|
15 |
继电器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
16 |
控制柜 |
700*500*1200 （WxDxH） |
1台 |
|
|
|
17 |
操作台 |
690x700x800（WxDxH） |
1台 |
|
|
|
18 |
组装成套 |
|
1次 |
|
|
|
19 |
柜内辅材 |
|
1套 |
|
|
设电动控制阀根据来液压力控制来液去向。在本站值班室设远程I/O 单元，包括PLC 和触摸屏，所有信号通过光纤上传至大宛齐联合站，光纤由通信专业设计。其控制系统清单如表3-3。
表3-3 109转油站单元清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
公司 |
备注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
2 |
通讯模块(数据同步） |
CM597-ETH |
2只 |
ABB |
|
|
3 |
CPU底版 |
TB511 |
2只 |
ABB |
|
|
4 |
通讯模块 |
CI590-CS31-HA |
1只 |
ABB |
|
|
5 |
通讯模块 |
TU551-CS31 |
1只 |
ABB |
|
|
6 |
模拟量输入模块 |
AI523 |
1只 |
ABB |
|
|
7 |
模拟量输出模块 |
AO523 |
1只 |
ABB |
|
|
8 |
数字量模块 |
DC532 |
1只 |
ABB |
|
|
9 |
模块底板 |
TU515 |
3只 |
ABB |
|
|
10 |
触摸屏 |
CP650 |
1台 |
ABB |
|
|
11 |
触摸屏编程软件 |
PB610 |
1套 |
ABB |
|
|
12 |
触摸屏通讯电缆 |
TK681\网线3M |
1根 |
ABB |
|
|
13 |
电源 |
NES-150-24 |
1只 |
|
|
|
14 |
继电器 |
MY2N-J 24V |
32套 |
|
|
|
15 |
控制柜 |
(宽*深*高) 700*500*1200 |
1台 |
|
|
|
16 |
操作台 |
690x700x800（WxDxH） |
1台 |
|
|
|
17 |
组装成套 |
|
1次 |
|
|
|
18 |
柜内辅材 |
|
1套 |
|
|
中央控制器控制系统清单如表3-4。
表3-4 中央控制器清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
公司 |
备注 |
|
1 |
CPU |
PM583-ETH |
2个 |
ABB |
|
|
2 |
通讯模块(数据同步） |
CM597-ETH |
2个 |
ABB |
|
|
3 |
CPU底版 |
TB511 |
2个 |
ABB |
|
|
4 |
通讯模块 |
CI590-CS31-HA |
2个 |
ABB |
|
|
5 |
通讯模块底版 |
TU551-CS31 |
2个 |
ABB |
|
|
6 |
模拟量输入模块 |
AI523 |
4个 |
ABB |
温度检测添加变送器4-20mA进入模块 |
|
7 |
模拟量输出模块 |
AO523 |
1个 |
ABB |
|
|
8 |
数字量模块 |
DC532 |
3个 |
ABB |
|
|
9 |
模块底板 |
TU515 |
8个 |
ABB |
|
|
10 |
编程软件 |
PS501 Control Builder Plus 2.2.0 |
1套 |
ABB |
|
|
11 |
组态软件 |
DigVis 500 |
1套 |
ABB |
可选择杰控 |
|
12 |
电源 |
NES-500-24 |
1只 |
|
|
|
13 |
继电器 |
MY2N-J 24V |
96套 |
|
|
|
14 |
网线 |
|
1箱 |
|
|
|
15 |
控制柜 |
(宽*深*高) 700*500*1200 |
1台 |
|
|
|
13 |
组装成套 |
|
1次 |
|
|
|
14 |
柜内辅材 |
|
1套 |
|
|
大宛齐油田控制系统主要用到了ABB触摸屏、ABB CPU、ABB通讯模块、ABB数字/模拟量输入/输出模块、明纬电源、欧姆龙继电器等元器件。
本控制系统设计采用的触摸屏型号为ABB CP650，10.4寸的分辨率800*600像素屏幕，能够****的显示操作界面，拥有足够大的存储空间，多语言应用，而且还拥有8级密码保护，****用户信息安全。
编程软件PB610用于创建便捷直观的图形，使用可缩放矢量图（SVG）创建的视觉对象****独立于操作系统，提供高度灵活性，可轻松地与自动化系统集成，方便创建带可配置属性的动态对象，实现对象互联，随心所欲改变或修改尺寸，充分发挥创意设计的优势。
本控制系统设计采用的CPU型号为拥有****环境的PM583-ETH，用户存储达到了1024KB，支持存储卡扩展，在****环境下依然拥有不俗的响应时间，安全****的完成数据的处理、各种指令的执行。
4.3 通讯模块
本控制系统设计采用的通讯模块型号是CM597-ETH、CI590-CS31-HA，CM597-ETH以太网通讯模块，作为冗余系统两个PLC之间的互相通讯、数据交流工具，10/100Mbit/s全双工/半双工自适应通讯，集成2端口交换机。CI590-CS31-HA作为模块与PLC通讯的工具，****实现双机热备。
本系统设计采用的数字/模拟量输入/输出模块为ABB旗下产品，数字量/模拟量输入模块能够将各类数字量/模拟量输入信号稳定的接收便于进行处理，数字量/模拟量输出模块****无误的将指令执行下去，为用户提供稳定、****、安全的使用空间。
本系统设计采用了明纬旗下型号为NES-200-24 DC24V电源，为整个系统的良好运行提供安全、稳定、****的电源，是整个系统电源的****保障。
本公司对本产品实行“三包”，三包期内，供方负责维修并免费提供更换件。
本公司免费为用户培训设备管理、运行及维修人员。
本公司负责设备安装调试期间的技术交底、技术服务、技术指导和技术监督工作，直至设备安装调试完毕，投入正常运行。
在设备投运后，可以根据用户需要随时派员配合，进行检修。
本公司以成本价长期及时提供各种备品、备件，并予以技术指导。（质保期内免费提供）
