1、引言
原油稳定压缩机是油气集输系统生产中原油稳定、油气处理的重要设备,该装置工艺流程复杂,生产过程易燃易爆,同时对生产参数的控制要求严格。油气集输系统中的联合站大都利用压缩机作为原油稳定、油气处理的装置。
目前压缩机控制仪表全部是电-Ⅱ型仪表,为220V供电,防爆等级低,无数据远传功能；大多数参数调节靠人为手动,或者靠简单的仪表进行监测;仪表的故障率较高,控制效率低;生产出现故障时,也不容易查找事故原因,造成了生产、安全等诸多不稳定的因素;同时又不能对生产参数的历史数据进行储存,不便于生产管理,严重限制了压缩机装置自动化技术的进一步提高,成了阻碍该装置自动化改造的瓶颈.为了克服以上毛病,提高压缩机自动运行的能力,达到提前预警的目的,同时确保原油的产量和质量,提高原油的外输率,应用DCS作为新的控制系统对该装置进行改造势在必行。
2、总体方案设计
2.1、总体方案简介
压缩机装置有30多个重要的生产参数,各生产参数相互牵制与影响。该装置对生产参数的要求较高,具体要求如下:进气压力<-0.05Mpa,排气压力>0.35Mpa,排气温度>85℃,机油压力<0.25Mpa,机油温度>65℃,必须进行声光报警,提醒操作人员及时处理,确保生产的安全；如果排气压力>0.45Mpa,排气温度>95℃,机油压力<0.15Mpa,机油温度>70℃,必须进行停机处理。将压缩机的生产参数如温度、压力等分为两路输入控制系统:一路引入报警设定器,报警设定器根据内部的参数设定的报警值,检测生产参数,如果生产参数异常,则发出故障报警信号,停止压缩机,保障设备、生产的安全；另一路引入DCS系统,进行参数的常规显示和流程画面,在发生故障或压缩机停机时,进行声光报警,提示操作人员,有效防止误操作,紧急排除险情。该系统提供历史数据浏览查询功能,可以对历史数据进行跟踪查询,为分析故障原因提供方便。整套系统相辅相成,界面友好直观,操作方便,既节省了人力资源,又提高了工作效率。
2.2控制系统的技术简介
具有代表性的是FOCS系统和MACS系统,这两种控制系统都具有开放的体系结构,可提供多层的开放数据接口,具备强大的处理功能,提供了方便的组态；支持多种现场标准,可以适应未来的扩展需要；并且系统可靠性高,维修方便。系统的冗余、容错、自诊断能力较强,技术支持能力也比较强大。不管在功能,还是在稳定性和实用性等方面都满足了该装置自控的需要。
1、控制系统的优越性:
投资少,供货周期短,备品备件有保障。
控制水平更加多样化,可以满足多复杂控制方案的实现。
有利于集中控制,减少了系统维护量及相关备品备件的更换。
系统采用冗余,大大增加了系统的安全可靠性。
充分利用计算机的优越性,对现场仪表进行故障诊断和在线调整
减少了装置操作人员和维护人员的劳动强度,减员增效。
2、控制系统的技术新特点
a、系统是以微处理器为基础的智能分散结构,软硬件的紧密结合使系统能力充分发挥。
b、控制器采用冗余配置,具有高度的可靠性,系统内任何一个组件发生故障,均不会影响整个系统的工作。
c、底层连接的网络化、I/O模块的全智能化,热备份的冗余技术,可靠的带电拔插的技术特征。
d、组态软件功能具有标准的SFC、FBD、LD、ST、FM5种组态工具,图形工具里有丰富的图形库,很快就能绘出界面友好的流程图。
e、系统网络为100M冗余快速以太网,极大加速了网络速度,对将来的扩容和改造留下了充分的余地。
f、采用完全开放的、先进的软硬件技术,结构灵活、安全便利、维护简单。
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