联合站控制系统

东北石油大学课程设计2010年8月13日课程控制系统综合实验题目联合站控制系统院系电气信息工程学院专业班级自动化08-2班学生姓名富荣荣学生学号080601140202指导教师霍凤财东北石油大学课程设计任务书课程控制系统综合实验题目联合站控制系统专业自动化姓名段凌威学号090601140329主要内容：利用控制系统的知识和原理，设计联合站控制系统，利用紫金桥制作出联合站控制系统的动态原理图，对控制系统、设计方案、工艺过程和生产有一定的认识和了解。通过对一个实用工业过程控制系统的设计、安装、调试来综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，达到素质和创新能力进一步提升。基本要求：（1）每个同学根据题目，自己独立完成设计，每人都要交一份课程设计报告。（2）根据实验室提供的设备和实验教师的设计要求，设计并制作、调试一个完整的自动控制系统。（3）完成自己的课程设计题目，利用紫金桥制作动态原理图。（4）按照撰写规范完成课程设计报告。参考资料：[1]林德杰.过程控制仪表与控制系统[M].北京：机械工业出版社,2004.[2]邵裕森.过程控制及仪表[M].上海：上海交通大学出版社,1995.[3]徐爱钧.智能化仪表测量控制原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1995.[4]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社，1994.[5]陈良根.ecs在巴蜀江油电厂的应用[M].四川：四川电力技术出版社，2003.[6]朱建梁.电气控制系统进入dcs系统力式的探讨[M].湖南：湖南电力出版社，2004.完成期限2012.8.2---2010.8.13指导教师专业负责人2010年7月12日目录第1章联合站控制系统工艺分析.....................................11.1联合站原油生产工艺流程分析....................................11.2联合站水流工艺分析............................................1第2章联合站控制系统设计.........................................32.1联合站控制系统仪表的选择......................................32.2传感器的选型..................................................32.3控制方案分析..................................................4第3章基于紫金桥的联合站控制系统监控程序设计......................53.1联合站控制系统的主控界面......................................63.2联合站控制系统的趋势界面......................................63.3联合站控制系统的仪表界面......................................7第4章结论与体会.................................................8参考文献..........................................................9控制系统综合实验1第1章联合站控制系统工艺分析1.1联合站原油生产工艺流程分析计量站来油首先经过换热器进行加热，经过加热以后进入油气分离器，油气分离器可以将原油进行油、气、水三相分离。分离出来的天然气经过天然气分离器与天然气分水器进入锅炉房或供生活用气，或者经过放空管被排放出去。从油气分离器出来的原油进入到沉降罐，再一次进行油水分离。进过这次沉降，进入到净化罐进行原油净化，便可以进行原油外销。另外还有汽车拉油到卸油池，在经过卸油罐进入到进站管线。如图是联合站的工艺流程简图。图1-1联合站工艺流程简图1.2联合站水流工艺分析污水池中的污水经过污水回收泵进入到污水缓冲罐，经过提升泵提升后进入注水罐，最后进入到注水泵房中通过注水泵注入注水井中。在水处理间中将水进行软化处理后进入锅炉进行加热。锅炉中经过加热以后的水是用来加热原油的，即要进入换热器。消防水罐中的水是在出现火灾时用来灭火的。卸油泵卸油罐汽车拉油计量站来油换热器油气分离器沉降罐净化油罐装车泵装车鹤管天然气天然气分离器调压计量燃料气放空控制系统综合实验2图1-2联合站水路简图污水池缓冲水罐注水罐污水回收泵注水井厂水源来水循环回水软化水箱锅炉加热注水泵控制系统综合实验3第2章联合站控制系统设计2.1联合站控制系统仪表的选择站内重要工艺参数检测采用计算机控制系统，主要有:（1）计量分离器液位指示、报警、连动、流量计量；（2）三相分离器的压力远传；三相分离器压力控制调节；（3）除油器液位指示及压力控制调节；（4）储油罐高低液位指示、报警；（5）换热器出口原油温度远传；（6）外输油计量；（7）卸油车原油计量及含水分析。表2-1联合站工艺主要设备表编号名称及规格单位数量备注1三相分离器200*6600具2内外防腐保温2原油储罐500立方米座33原油沉降罐500立方米座14卸油零位罐30立方米座25计量翻斗分离器600具16除油器800具17油水换热器台18装车泵Q=50立方米/小时台2一用一备9卸油泵Q=25立方米/小时台2一用一备2.2传感器的选型1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的控制系统综合实验4传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。2、灵敏度的选择通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的厂扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。2.3控制方案分析实时监测油罐内参数如液位、质量、压力、密度、流量、温度、净油量等数据。对罐、管道泄露、油位超限、水位超限、可燃气体超标进行声光报警将密度和体积补偿到标准状态，能进行温度补偿，罐容量表矫正集成各种控制功能，如泵和阀门控制，报警系统。通过原油含水分析仪在线自动检测原油的含水率，对现场三台加药泵完全实现自动化控制具备开放型接口，可以和现有的及最新的各种罐区测量系统驳接。利用网络技术进行远程访问，对数据访问有登陆权限管理，保证了系统的信息安全可靠。通过站内“服务器”将各个设备及操作终端连接入以太网.利用微波发射器将数据与监控中心“服务器”进行交换。监控中心调度和操作人员使用浏览器通过INTERNET/INTRANET访问站内WEB服务器。系统特点：控制系统综合实验5窗口画面：可同时显示多个实时窗口画面；使用标准符号绘制图象，根据需要定义动画效果。历史参数：通过各种参数历史曲线查询各种油品参数的历史数据。并进行统计及绘制曲线。数据管理：可以查询各种数据，浏览历史报警、报表，并可根据设定时间、打印。数据上传：利用微波发射器，定时将联合站的各种数据发送至监控中心的WEB服务器。库存管理：统计管理各油罐内油品的库存。作业管理：管理统计各油罐的作业记录。数据查询：可按油罐查询各类数据，并可随时查看历次的所有计量数据及库存。权限管理：可对不同级别的用户设置不同的访问级别。油品计量：作业分户帐和油品计量作业测试报表，（班、日、月、季、年）报表。自动计量：自动计量各油罐液位、密度、油温、油压、水位等数据。自动报警：对液位高、低限，油温高、低限、密度超限等各种异常情况进行报警。报警形式：声、光和屏幕显示等形式。并可查询各个不同时间发生的历史报警。参数修改：可方便的修改各种油品设置参数，如安全高度、报警限等。自动补偿：利用补偿算式自动将密度和体积补偿到标准状态及温度补偿和罐容量表矫正。控制系统综合实验6第3章基于紫金桥的联合站控制系统监控程序设计3.1联合站控制系统的主控界面图3-1联合站工艺流程图3.2联合站控制系统的仪表界面图3-2仪表界面图控制系统综合实验7第4章结论与体会这样的课程设计给了我很大的锻炼机会，通过老师的指导和上网搜集资料制作报告的过程，我对联合站控制系统的原理和流程有了很多的了解，学到了很多的知识。我充分认识到了把理论应用到实际的重要性。我认识到自己应该学会把所学知识应用到实际中，做到学以致用。我也意识到了设计一个课程，是需要充足的知识和严谨的态度的。在这次完成联合站控制系统的设计过程中，我对它的工作原理有了很多了解，真的感觉这样的课程设计能让学生得到很大的提高。老师也很耐心的指导我们，给我们指出设计过程中的错误和不足，帮助我们不断改进，希望在师生共同的努力下，我们可以取得圆满的成功。以前做课程设计总是觉得很困难，经过一次次的锻炼，我感觉自己有了比较大的进步，学习就是这样不断积累和磨练，方能走向成功，我很感谢老师给我的教导，也感谢学校给我们这样实习的机会来锻炼自己，我们应该好好把握这样难得的机会，抓紧时间学习，向老师请教，为以后的工作和发展打下良好的基础。学以致用是学习过程中一个重要的要求，我充分意识到了学习科学知识的必要性，平时的积累很重要，学习不能一蹴而就，因此我会在以后的学习中，严格要求自己，不断进步，不断完善，真正做到把所学的知识应用到实际生活中。谢谢老师的指导，我会更加努力。控制系统综合实验8参考文献[1]林德杰.过程控制仪表与控制系统[M].北京：机械工业出版社,2004.[2]邵裕森.过程控制及仪表[M].上海：上海交通大学出版社,1995.[3]徐爱钧.智能化仪表测量控制原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1995.[4]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社，1994.[5]陈良根.ecs在巴蜀江油电厂的应用[M].四川：四川电力技术出版社，2003.东北石油大学课程设计成绩评价表课程名称控制系统综合实验题目名称联合站控制系统学生姓名富荣荣学号080601140202指导教师姓名霍凤财职称讲师序号评价项目指标满分评分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202课程设计质量课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。453创新工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。54答辩能正确回答指导教师所提出的问题。30总分评语：指导教师：年月日