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1、1 1 系统概况系统概况 利川压气站仪表自动化系统是川气东送管道 SCADA 系统的构成部分之 一，主要有站控系统（SCS）和压缩机控制系统（UCS 或称 UCP） ，站控系统 的一些功能已先期投用。 引进压缩机机组的控制系统为单机系统配套，与站控系统相对独立配 置。它将机组控制系统的数据传送到站控系统，经过处理并将主要的数据上 传到武汉调控中心，并接受武汉调控中心的监控。 (1)自控系统结构 利川压气站为三台电机驱动离心压缩机组，采用二用一备的运行方式。 机组有其独立、完整的机组控制系统(UCPUnit Control PANAL)，是对压 缩机组本身进行启动、停车、监视、控制和保护的自动控
2、制系统。它由以微 处理机为基础的工业控制计算机、仪表系统、附属设备组成，完成对所属压 缩机组及其辅助系统的监视、控制和保护等任务。 UCP 由压缩机组供货商成套提供。UCP 与 SCS 之间通过硬接线和 TCP/IP 网络进行数据交换。ESD 系统之间采用输入/输出硬接线方式连接。 (2)控制系统的配置 1)站控系统 利川压气站站控系统是一套以PLC为核心的、 对全站的压缩机机组系统、 过滤分离系统、收发球系统、监测系统及站辅助系统等进行集中监视、控制 及管理的完整控制系统，为川气东送管道 SCADA 系统的一个组成部分，能够 将全站有关信息传送至武汉调控中心并接受武汉调控中心的监视、控制、管
3、 理。 A 系统构成 站控系统中设置了热冗余的 TCP/IP 数据网，操作员工作站、站控 PLC 挂在该网上；压缩机组控制系统、空压机系统设备均通过通信处理器接入 TCP/IP 数据网，并与武汉调控中心进行通信联络。由控制系统 MMI 的主计算 机管理整个系统。 B 站控系统功能 站控系统主要完成以下功能： 站内主要工艺参数的数据采集、处理、储存及显示； 工艺流程画面动态模拟显示； 主要参数越限报警及事件报警；可燃气体泄漏检测、报警及火灾检测、 报警； 实时趋势曲线和历史趋势曲线的显示； 压缩机组远控启、停；紧急停车系统自动控制，站场系统自动投运等； 闭环 PID 控制，顺序控制，逻辑控制；
4、实时打印报警及事件，打印生产报表； 历史文件资料的储存； 系统自诊断功能等； 与武汉调控中心进行数据通信：向武汉调控中心发送站场的主要工艺参 数及运行状态信息，并接受武汉调控中心发来的调节控制指令。 2)机组控制系统 压缩机机组为一套独立的、完整的监测、控制和保护系统，具有独立的 数据网络和人机接口。可以在脱离站控系统状态下，通过控制室内自带的上 位机系统或就地控制盘操作方式启、停压缩机。压缩机组控制系统通过通信 处理器挂接到站控系统的 TCP/IP 网上，与站控 PLC 进行通数据信，由通信 处理器实现数据上传。 A 机组系统功能 压缩机组控制系统在必备的基本条件(如：进气压力、仪表、供风、
5、润 滑油压、油温、交直流电源等)满足情况下，能独立完成自动启动，加速， 加载，并按设定工况运行等功能。并可通过 SCP、UCP 和就地控制盘启停机 组。运行中一旦偏离设定工况(如：过压、超温、过震动)，能够自动调整到 最佳状态，能有效实施防喘振监控。当发生异常情况时，可启用机组自身安 全停车系统(机组 ESD)控制机组完成紧急停车。 每套机组在控制室内设有单机控制盘（UCP） ，通过内置的热冗余 PLC 对 整个机组进行逻辑控制、报警和监视。 B 机组控制盘的基本功能如下： 根据站控系统命令，自动进行机组启、停； 自动进行并联机组的负荷分配； 启动、停车逻辑控制； 压缩机运行参数监测及显示；
6、驱动设备(变速电机)参数监测及显示； 数据处理； 机组报警及紧急停车保护； 与机组启、停和运行相关阀门控制及状态监视； 转速监测和控制； 机组防喘振控制； C 机组控制系统 机组控制系统人机接口的基本功能如下： 运行特性、图形显示； 参数表显示； 事件显示； 打印报告。 3)紧急停车(ESD)系统 ESD 系统由机组 ESD 和站控 ESD 两套相对独立的系统组成。机组 ESD 系 统采用后备安全继电器系统，置于机组控制盘内，由压缩机组供应商提供。 站控 ESD 系统采用独立的热冗余 PLC 系统。分为：ESD-1 级：关闭整个站， 全站紧急放空。ESD-2 级：关闭整个站，压缩机放空。紧急停
7、 1#/2#/3#压缩 机：关闭压缩机。站控 ESD 应急信号通常来自机组 ESD、进站压力超低、出 站压力超高、供电系统报警、供风异常，站控 PLC 故障、人工手动 ESD 操作 等。 4) 压气站电力监控系统 压气站的变电站均采用电力系统专用的微机综合自动化系统/装置，完 成对电气设备监控，以满足电网调度和管线自动化的要求。 压缩机机组控制盘（UCP）通过对变频器控制盘和电机控制中心（MCC） 发出控制信号，控制驱动压缩机的主电机的启动、停止和转速。变频器控制 盘和 MCC 通过标准数据通信接口或电缆将其电压、电流、开关状态等信息传 送至机组 UCP 系统。 5) 可燃气、火焰检测系统 根据原油和天然气工程设计防火规范的有关规定，在压缩机房针对 每台机组设置采用红外/紫外式火焰探测器及报警器，信号送至站控盘内火 灾探测报警器，用于压缩机房等处的火焰监视及报警。 采用红外式可燃气体探测器及报警器，检测压缩机房的可燃气体浓度并 报警。 上述检测、报警信号送至站控 PLC 和 ESD 系统报警。