儀表中控系統(tǒng)培訓(xùn)PPT

1、單擊此處編輯副標題單擊此處編輯副標題 主講人：向邦文主講人：向邦文 目 錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠程I/O控制柜Y 中控系統(tǒng)的主要功能是：中控系統(tǒng)的主要功能是： 實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的工藝、船體壓載、公用和火氣探測報警系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、控制、計量及應(yīng)急關(guān)斷、消防，還實現(xiàn)了中控對平臺和監(jiān)護船只的通訊。保證人身安全，保證生產(chǎn)的持續(xù)性，保護原油生產(chǎn)處理儲存系統(tǒng)和整個浮式儲油輪及其設(shè)施的安全。Y 海洋石油111采用的自動化控制系統(tǒng)為集散控制系統(tǒng)（DCS）. 它采用的是ABB公司的產(chǎn)品，它包括過程控制系統(tǒng)PCS以及應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)SSS。DCSPCSSSS上部模塊上部模塊船體部分船體

2、部分ESD關(guān)斷關(guān)斷F&G火氣火氣Y PCS部分包括船體部分控制系統(tǒng)和原油工藝處理過程控制系統(tǒng)；SSS部分包括應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(ESD)和火氣探測報警系統(tǒng)(F&G)。而火氣探測報警系統(tǒng)(F&G)檢測到的火災(zāi)報警和故障信號通過硬線和串口RS232實現(xiàn)與ESD的通訊顯示，再通過關(guān)斷系統(tǒng)實現(xiàn)緊急關(guān)停和消防設(shè)施的自動控制功能。Y PCS采用控制器冗余，而SSS采用機架冗余。DCSPCSSSS上部模塊上部模塊船體部分船體部分ESD關(guān)斷關(guān)斷F&G火氣火氣 在可靠性要求很高的控制系統(tǒng)，需要采取冗余技術(shù)，一般是指兩套 系統(tǒng)互為備用。當(dāng)一套出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會自動切到另一套系統(tǒng)工作。 同時對于I/O模塊，當(dāng)其有故障時，系

3、統(tǒng)故障會被限制在I/O部分， 不會擴大到其他部分。冗余包括控制器冗余、本地機架冗余、I/O冗 余。我們的PCS控制系統(tǒng)采用了控制器冗余，SSS控制系統(tǒng)和氮氣 控制系統(tǒng)采用的是本地機架冗余。一個名詞幾個縮寫冗余冗余1、DCS：集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)2、PCS：過程控制系統(tǒng)(Process Control System)3、SSS: 應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(Safety Shutdown System)4、ESD: 應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(Emergency Shutdown System)5、F&G: 火氣探測報警系統(tǒng)(Fire & Gas System)6、MB300

4、和AF100:ABB公司推崇通訊總線協(xié)議7、I/O 柜: 遠程輸入輸出通訊柜，作為中控控制系統(tǒng)的延伸機柜。8、PLC：可編程序控制器，可以是DCS系統(tǒng)的組成。 目 錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠程I/O控制柜 目 錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠程I/O控制柜PCS 過程控制器過程控制器 PCS過程控制系統(tǒng)控制器采用ABB公司的AC450(Advant Controller 450)控制器, 該控制器帶冗余的CPU和內(nèi)存。 該控制器位于第三甲板的中控設(shè)備間，共有2個機柜。AC450-1負責(zé)上部模塊生產(chǎn)和其它重要設(shè)備以及單點PLC的通訊和管理；A

5、C450-2主要負責(zé)船體部分的遠程I/O及設(shè)備的管理。AC450控制器通過冗余的雙絞線連接到MB300控制網(wǎng)絡(luò)電纜上，該控制網(wǎng)絡(luò)電纜也是冗余的。控制器內(nèi)部配有閃存，用于系統(tǒng)在線增加軟件而不致于影響系統(tǒng)的正常運行。 為RAM內(nèi)存配備的電池可以維持4小時。該控制器由UPS供2路AC220V電源，機柜內(nèi)配有電源轉(zhuǎn)換器。PCS 過程控制器過程控制器 AC450-1機柜由AC450控制器機架、控制器風(fēng)扇、光釬信號轉(zhuǎn)換器、RS-485通訊轉(zhuǎn)換器、機柜穩(wěn)壓電源等組件組成。 控制器通過光纖信號通道與上部模塊遠程I/O柜緊密關(guān)聯(lián)，實時接受上部模塊現(xiàn)場工藝狀態(tài)信號。 RS-485通訊轉(zhuǎn)換器作用為與各上部模塊公共系

6、統(tǒng)PLC系統(tǒng)建立通訊，它們有單點系統(tǒng)STP、主機系統(tǒng)、氮氣發(fā)生器系統(tǒng)N2 SYS、鍋爐系統(tǒng)HM. SYS.、惰氣系統(tǒng)IG等。PCS 過程控制器過程控制器 AC450-2機柜與AC450-1機柜結(jié)構(gòu)相同，但是作用范圍不同，控制器通過光纖信號通道與船體部分遠程I/O柜緊密關(guān)聯(lián)，實時接受船體部分現(xiàn)場工況狀態(tài)信號。 RS-485通訊轉(zhuǎn)換器作用為與各船體系統(tǒng)PLC系統(tǒng)建立通訊，它們有閥門遙控系統(tǒng)、液位遙測系統(tǒng)、船體空壓機系統(tǒng)、貨油系統(tǒng).、艉輸系統(tǒng)、氣體采樣系統(tǒng)等等。AC450-2控制器處理還原這些系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)信號為操作者可以方便讀取的設(shè)備狀態(tài)信息和模擬量讀數(shù)。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器應(yīng)急關(guān)斷控制器 SSS

7、系統(tǒng)采用ABB公司的AC400, 該系統(tǒng)為帶有雙重配置的雙冗余的故障安全型的控制器。該控制器包括2個獨立的AC400控制器，這2個控制器同時并聯(lián)獨立運行，通過冗余的MB300高速數(shù)據(jù)網(wǎng)進行通訊，內(nèi)置專用的與安全有關(guān)的軟件，帶增強的環(huán)路監(jiān)測功能。 冗余的處理器模塊為8MB內(nèi)存，RAM的電池在系統(tǒng)主電源失電后可持續(xù)保持RAM內(nèi)容約4小時。 該控制器由UPS供2路AC220V電源，機柜內(nèi)配有電源轉(zhuǎn)換器。另外，機柜內(nèi)還配有I/O接口卡、串行通訊卡、SSS系統(tǒng)控制軟件和系統(tǒng)軟件等?？刂破鳈C柜安裝于第三甲板的中控設(shè)備間，共有2個機柜。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器應(yīng)急關(guān)斷控制器 AC400-1機柜由兩個雙重配置的雙

8、冗余AC400控制器機架、光纖信號轉(zhuǎn)換器、機柜穩(wěn)壓電源等組件組成?？刂破魍ㄟ^光纖信號通道與上部模塊遠程I/O柜（SSS 2001 I/O柜、SSS 2002 I/O柜）緊密關(guān)聯(lián)，實時接受上部模塊現(xiàn)場工藝關(guān)斷儀表數(shù)據(jù)信號（如系列一高壓分離器液位高高變送器或者壓力高高變送器實時讀數(shù)高于中控設(shè)定值）和SSS控制器將發(fā)出關(guān)斷指令（根據(jù)ESD關(guān)斷邏輯，發(fā)出3A級關(guān)斷指令，關(guān)斷相應(yīng)SDV關(guān)斷閥門）。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器應(yīng)急關(guān)斷控制器如右圖，AC400-1和AC400-2機柜內(nèi)為冗余控制器配置的供電電源開關(guān)控制系統(tǒng)，保證輸出卡的輸出有效。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器應(yīng)急關(guān)斷控制器 AC 400-2在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用

9、為： 進行船體部分的ESD和F&G的硬線信號(大約400點) 的數(shù)據(jù)處理和執(zhí)行，緊密聯(lián)系于遠程SSS I/O控制柜（SSS 9001 I/O柜）進行數(shù)據(jù)的輸出和接收（用于分擔(dān)動力輔機、化學(xué)藥劑泵部分的關(guān)斷邏輯處理）。 AC400-2機柜與AC400-1機柜結(jié)構(gòu)相同，但是作用范圍不同，除船體ESD邏輯外，還處理火氣系統(tǒng)的ESD 2級關(guān)斷邏輯。 目 錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠程I/O控制柜Y 海洋石油111 船體部分的控制、監(jiān)測和報警點約2000個，上部模塊部分也有1000余個,這么多的信號不可能每一個信號直接用線接入中控機柜，于是現(xiàn)場信號根據(jù)它們所在的區(qū)域，分別就近

10、接入遠程RIO機柜（REMOTE INPUT&OUTPUT CABINET），遠程RIO控制機柜與中控系統(tǒng)的控制器通訊。Y 每個船體部分的RIO機柜供2路AC220V 1Ph UPS電源，其內(nèi)部配有電源模塊將AC220V轉(zhuǎn)換成DC24V給每個IO卡件供電?？暮诵碾妷簽?VDC。RIO20001RIO90002RIO20002RIO90001RIO90003RIO90004RIO90005YRIO 20001/RIO 20002 生產(chǎn)部分的I/O柜PCS-20001/20002和SSS20001/20002位于上部模塊，兩個序列控制柜基本對稱布置，在世紀大道兩側(cè)計量撬塊和水力旋流器附近。 兩

11、組柜子與上部模塊兩個原油工藝處理系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備進行連接。包括溫度、壓力、液位變送器等以及還有閥門定位器等現(xiàn)場設(shè)備的信號。YRIO 90001 船體的I/O柜包括PCS90001和SSS90001位于上部模塊低壓配電房，主要負責(zé)由高壓配電板和區(qū)配電板直接供電的設(shè)備、泵和裝置的運行信號、可控制信號和故障信號的采集，以便于在中控室實行集中監(jiān)控。低壓配電間低壓配電間YRIO 90002 PCS90002位于上甲板U平臺的液壓間，有3臺獨立的機柜, 該RIO機柜為閥門遙控系統(tǒng)和大艙加熱系統(tǒng)專用，閥門的開啟/關(guān)閉狀態(tài)、開度大小要在中控顯示，在中控CRT上可以遙控閥門，發(fā)出開啟和關(guān)閉指令、調(diào)節(jié)閥門開度、調(diào)節(jié)

12、溫控閥的溫度等。YRIO 90003 PCS90003位于機艙C平臺，機艙和泵艙內(nèi)的一些現(xiàn)場儀表的液位信號、壓力信號和一些泵的運行信號、故障報警信號要通過硬線接入 Remote I/O，傳入中控系統(tǒng)在中控CRT上顯示和控制。機艙C平臺Y RIO 90004 PCS90004位于A平臺的船體配電板室, 主要負責(zé)由高壓配電板和區(qū)配電板直接供電的設(shè)備、泵和裝置的運行信號、可控制信號和故障信號的采集，以便于在中控室實行集中監(jiān)控。 配電板母排故障和對地絕緣低故障也要在中控臺CRT上顯示。一些風(fēng)機和有關(guān)的泵主要在中控CRT上遙控啟動和停止。另外，位于就近區(qū)域的防火風(fēng)閘、防火門的狀態(tài)信號也要送到中控顯示。主配電間主配