油库安全监控系统硬件设计六(采用板卡、模块方案).doc

目录 一． 绪论 1 二．初步分析 5 三．系统监控硬件选型与介绍 6 四．监控系统实现及监控系统方案设计 11 参考文献 14 附录 14 一． 绪论 随着科学技术的不断进步，特别是工业控制技术的飞速发展，我们已经开始步入一个崭新的自动化控制新时代。计算机自动监控系统已经广泛的应用于离散过程、连续过程等各种工业自动化领域以及电力、化工、食品、水处理等各个行业。现在国内外都将计算机监控系统对油田联合站的各个生产工艺过程进行实时监控、与数据采集等，计算机监控系统的发展为油的自动化监测注入了新的活力。因为油油气输过程中的一个重要环节，它直接关系到外输原油的质量，其工艺特点是系统关联紧密、操作规程严格、系统运行状况复杂多变且系统过程中流程多变。所以采用计算机监控系统对其工艺过程进行实时监控可以有效的提高生产率、减少事故发生率、降低工人的劳动强度。本文主要针对等工艺过程介绍了其计算机监控系统硬件以及软件的设计。所谓是指将开采的原油集中进行管线运输油罐存储，完成对来油、输油及有关储油量的计算、盘存管理。在此过程中，对含水的原油要进行脱水工艺处理，这样就形成了原油集输的若干个工艺处理过程。在开采原油时，我国的很多油田都是中后期开采，油田由于注水所开发出的原油含有较多的水分，目前一般为50％～80％，有的甚至高达90％，因此需要将原油中所含的水用各种方法分离出来。?????随着我国自动化水平的提高，实施自动化监控已经迫在眉睫。油是油的重要组成部分，是实现保证质量的重要过程，它直接关系到后一级单位的能否长期、安全平稳生产，对的经济效益有极大的影响。所谓是指将开采的原油集中进行管线运输油罐存储，完成对来油、输油及有关储油量的计算、盘存管理。在此过程中，对含水的原油要进行脱水工艺处理，这样就形成了原油集输的若干个工艺处理过程 1.4油库的工艺流程与主要技术指标 （1）分离器流程。从各个采油队输送过来的原油首先通过计量器计量后又进入联合站的油气水三相分离器，在这里实现气体和液体的分离。原油从分离器一端进入，然后天然气从另一端上部流出进行天然气外输，而油水混合的液体从下部流出进入一次沉降罐。 （2）油罐区流程。油罐区的储罐主要的任务是进行油水分离，由一次沉降罐、二次沉降罐、净化油罐组成，分离器将油水混合液体输入一次沉降罐，一次沉降罐分离出大部分的原油，并把部分天然气再行收集，而将水输到污水区，进行污水处理。经过一次沉降罐的原油流入二次沉降罐继续进行油水分离，这之后的原油已经含水很少了，然后原油进入加热炉加热和脱水器脱水。经过加热和脱水后的原油进入净化油罐，等待外输。 （3）加热炉流程。从油罐区二次沉降罐输送过来的原油在这里经过加热，以利于原油的输送，然后送到脱水器脱水。 （4）原油外输流程。经过加热和脱水处理的原油含水已经很少，通过原油外输泵将原油输送出联合站。污水处理工艺流程。在这一流程里，从一次沉降罐过来的污水首先进入缓冲罐，将含有的残留天然气进行收集，然后经过加药泵进行加药处理，再进入过滤罐过滤，最后将经过处理的污水输出 根据联合站的工艺流程和各个设备的工作原理，整个监控系统需要处理： （1）控制三相分离器上油室、水室的液位恒定。 （2）监测三相分离器上油室、水室的液位、温度、压力及报警、 （3）监测遍布整个战区的气体浓度及报 （4）监测俩个沉降罐的油室、水室的液位、温度、压力及报警。 （5） 监测脱水泵、脱水器、加药泵、污水外输泵、外输泵各自前后的压力，控制各个泵的起、停，显示其运行状况及报警。 （6）监测净化油罐、污水缓冲罐，过滤罐、加热炉的温度及液位及报警。 二．初步分析 根据此油库的工艺流程可知系统需要监控各个泵、分离器加热炉的液位、温度、压力、气体浓度，以及监测及各个泵运行状况显示。其中 液位、温度、压力、气体浓度等信号经过相应的变送气后都会转换为与现场最大、最小值对应的 4～20MA电流信号，都是模拟量输入信号。各个泵运行状况对应数字量输入信号。 控制分离器上油室、水室的液位恒定可以采用板卡来控制。各个泵的运行状况及启停显示都是数字量输入信号。可以采用西门子的数字量输入模块。当前液位的信号接入PCI-1713总线的隔离高速模拟量输入卡，与人工设置的定值相比较，通过分析，调节泵的转速来控制油室、水室的液位恒定。 根据油库的流程图，先要列出统计出系统的I/O点数，系统的I/O点数如表1所示. 系统I/O点数通过列表的形式列举如下表。 表2-1 油库监控系统I/O变量表 序号 设备名称 总点数 控制要求 AI AO DI DO 1 计量器 16 来油的温度、压力 2*4=8 温度、压力控制 2*4=8 2 两个汽油罐 6 温度、压力、液位 3*2=6 3 两个