中石油哈三厂信息管理系统及自动化系统概要.doc

中石油扎那若尔第三天然气处理厂 信息管理系统及自动化系统 项目概述 项目位于哈萨克斯坦阿克纠宾州，由三个厂区组成：处理区、储运区和自备电站，天然气年加工能力75亿方。处理区处理装置主要包括：三列主体装置、公用装置、锅炉房、中间油品罐区等。储运区由三部分组成：凝析油储运区、液化气储运区和硫磺成型车间，凝析油储运区有四个油品储罐，液化气储运区有24个液化气罐。自备电站规模为3×330t/h 高温高压燃气锅炉＋2×80MW 抽凝式汽轮发电机组。处理区结构复杂，由多种处理单元组成，其中主要有伴生气增压站、脱硫脱硫醇装置、脱水脱硫醇装置、轻烃回收装置、硫磺回收装置、凝析油稳定及分离装置以及产品气增压站等。 自动化系统规模庞大，点数超过15000点。包含DCS系统、SIS系统和FGS系统，还包含压缩机、膨胀机等的专用控制器。装置区占地面积大，控制设备分布在多个机柜间和多个控制室内，网络结构复杂。通过多层级的网络，形成工艺控制，设备状态监控，设备安全保护，火灾预防及控制，信息管理一体化，实现全厂各个生产环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥网络化，使处理厂高效安全生产，降低成本，提高处理厂的整体安全和生产水平。处理区结构图如图一所示。 图一、处理区结构图 三层架构 本项目信息系统及自动化系统以工业以太网为基础，各子系统数据采集，组态开发维护，实时数据显示，历史数据存储在网内封闭运行。本项目信息系统及自动化系统规模庞大、结构复杂，依据优化管理、优化控制，易于维护，系统运行稳定的原则，按功能将系统分为三层：管理层、监控层和控制层。如图二。各层功能如下： 图二、三层架构图 控制层 控制层通过DCS系统及专用控制器完成工艺数据采集，设备状态监控，回路控制，逻辑控制，报警信息生成；通过SIS系统完成设备级、单元级、厂级紧急停车，报警信息生成和SOE记录数据生成；通过FGS系统完成火灾检测、可燃气体泄露检测，紧急启动消防设备，向SIS系统发送停车信号，报警信息生成和SOE记录数据生成。 监控层 监控层监视工艺生产状态，监视设备状态，校正调校智能设备，采集系统报警信息和工艺报警信息以及SOE记录并存储，采集数据并存储历史数据，向控制层发出控制命令，生成数据报表。 管理层 采集全厂生产数据并长期存储，实现全厂生产调度、生产数据分析等功能。通过对数据进行分析生成各种统计分析报表并能生成图形信息提供真实可靠的决策依据。通过WEB发布实现通过IE浏览器远程监控。 系统总体结构 1个调控中心构成管理层；7个控制室构成监控层；10个机柜间构成控制层。调控中心、控制室和机柜间设备构成一个实时、稳定、安全的网络综合体分别完成全厂生产调度管理功能；工艺、设备等的监控功能；各种控制和保护等功能。完成上述功能是以有效的数据交互、数据存储、数据和信息处理为基础，采用必威体育精装版且经验证稳定的技术。本系统的数据流图如图三。 图三、数据流图 本系统控制层由3个相互独立的子网络构成，分别是处理区子网络、储运区子网络、自备电站子网络。处理区控制层子网络的设备分布在6个机柜间内（1列机柜间、2列机柜间、3列机柜间、公用装置机柜间、锅炉房机柜间、中间油品罐区机柜间）；储运区控制层子网络的设备分布在3个机柜间（凝析油罐区机柜间、液化气罐区机柜间、硫磺成型车间机柜间）；自备电站控制层子网络的设备安装在电站主体厂房9米层机柜间内。 本系统监控层也是由3个相互独立的子网络构成，分别是处理区子网络、储运区子网络、自备电站子网络。处理区监控层子网络的设备分布在3个控制室（中央控制室、锅炉房控制室、中间油品罐控制室）；储运区监控层子网络的设备分布在3个控制室（凝析油罐区控制室、液化气罐区控制室、硫磺成型车间控制室）；自备电站监控层子网络设备安装在主体厂房9米层控制室内。 图四所示为中石油扎那若尔第三天然气处理厂信息管理系统及自动化系统架构图。 图四、中石油扎那若尔第三天然气处理厂信息管理系统及自动化系统架构图 系统的冗余性 为了满足系统的稳定性、可靠性要求，系统关键环节的设备实行冗余配置。 电源 各个机柜间的电源采用了分布式冗余电源系统，系统示意图如图五。机柜间电源分为两种：·电源，按需求配置多套24VDC冗余电源分别给不同的现场设备供电，同时控制器的每一个节点单元都配置了冗余电源模块用于给各个节点单元供电。这种配置方式的特点是：电源的冗余切换功能分散开来，分布在系统的不同位置，当某一套冗余电源出现故障时，只影响一小部分设备，其它设备照常正常运转。分布式冗余电源系统在在冗余的基础上更增加了系统的稳定性。 图五、分布式冗余电源系统 在控制室和调控中心，两路UPS电源接入后，通过220VAC电源切换开关实现电源冗余，给各服务器和各工作站提供稳定的电源。电源接线示意图如图六。