乙烯装置仪表及自动控制系统分解课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《乙烯装置仪表及自动控制系统分解课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 乙烯 装置 仪表 自动控制系统 分解 课件
- 资源描述:
-
1、现代化乙烯工厂控制和信息管理集成系统11.健康、安全及环保方面有可靠保证;2.高质量过程测量、控制,友好的人机界面;3.由控制系统故障引起非计划停车最少;4.提供现代化石化企业的管理和操作报告;5.提供现代化石化企业的技术数据、历史数据、维修计划、存量控制和采购计划;6.提供现代化石化企业的计划调度和优化,满足市场需求并获得最大的利润;7.现代化石化企业、供应商和客户管理信息系统集成在同一个互联电子商务网络上;8.提供最好的操作培训支持和人力配置水平。总体目标:1-12第一级:过程信息第二级:工厂信息第三级:企业信息信息集成的级别1-23 信息集成方框图供应计划(13月)供应&分配人力资源 财
2、务/会计 采购短期计划(37 天)工程支持 操作支持 材料管理 (贮存)日调度 工艺模型 能源&环境 文件&图纸工厂信息过程控制&监视 先进控制 维护管理实验室信息 物料平衡&数据处理 过程优化 培训仿真 终端管理 罐区管理运输&装卸管理 决策支持第二级 操作监视企业信息第三级 工艺装置 终端 界区外/船舶装卸监督控制&数据采集第一级过程信息1-34信息流集成方框图 人力资源管理财务/会计管理采购/材料管理 历史数据库&实时数据库 工艺模型 组合 物料平衡 主DCS系统&子系统维护管理 实验室信息 管理先进过程控制 实时过程优化 培训仿真 储运自动化系统 关系数据库 计划/调度供应/分配 管理
3、 操作管理文件管理数据库管理 工艺装置 终端 界外设施/码头装卸第二级第二级:工厂信息工厂信息第三级第三级:企业信息企业信息第一级第一级:过程信息过程信息1-451 工艺流程数据石油化工生产装置是连续的生产过程(亦称为流程工业),工艺流程数据能直接、实时、准确反映生产装置运行状况。工艺流程数据包括在线测量温度、压力、流量、物位、分析组份数据,控制阀及开关阀动作状态,原料、产品、操作参数,能耗等。为操作、管理人员提供优化调度计划的依据,实施先进过程控制和实时优化的基础。企业的信息数据1-562 产品质量数据石油化工企业的管理、营销、操作者均应掌握可靠、实时的产品质量数据,以便根据市场需求及时调节
4、生产品牌和产量,用高质量产品占领更多的市场,获取更多的利润。产品质量数据包括油品、化工单体成品、聚合物成品、副产品等。采用在线分析仪数据管理系统,化验室信息管理系统实现产品质量数据的管理。企业的信息数据1-673 储运数据储运数据包括原油、成品油罐存数据,液体化工原料、产品及副产品罐存数据,聚合物成品仓库数据,码头船运装卸数据,汽车槽车装卸数据,火车槽车装卸数据等,直接关系全厂物料平衡、生产计划调度、市场营销等。采用罐区数据采集系统、计量系统、储运自动化系统实现储运数据管理。企业的信息数据1-784 公用工程数据公用工程是石油化工企业生产的基本保证。公用工程数据包括新鲜水、循环水及回水、污水、
5、化学水、电力、蒸汽、燃料油、燃料气、仪表空气、工艺空气、氮气、火炬排放气体等。公用工程数据集成用于生产管理部门进行成本核算,完成能耗计算和累积统计等。企业的信息数据1-895 设备管理数据石油化工企业有塔、储罐、热交换器、冷凝器、反应器、裂解炉、加热炉、开工锅炉、压缩机(离心、往复式)、蒸汽/燃气透平机、现场仪表带现场总线或HART协议、控制阀和开关阀等,它们是保证生产装置正常运行的关键。采用机械设备监视系统、仪表设备管理系统实现设备数据管理。便于科学制定工厂维修计划。企业的信息数据1-9106 经营管理数据经营管理数据包括财务(成本、资金、利润、投资、损益、负债等)、供应链(产品、销售和分销
6、、计划和控制、合同、市场、库存、运输、物料、质量、设备及维修等)。在此数据完整准确的基础上,建立现代企业的信息管理系统,实现现代企业管理规范化和决策科学化,提高企业经济效益和市场竞争能力。企业的信息数据1-10117办公自动化数据办公自动化数据包括电子邮件、技术文件管理控制、电子公告、刷卡考勤、来宾登记、会议日程、待办事宜、讨论园地、共享资源数据、行政文件、管理控制、个人文档资料管理等实现代企业管理,提高办公效率。企业的信息数据1-1112实时数据库完成过程数据自动采集,支持数据共享,对数据进行实时处理。实时数据库能与分散控制系统、安全仪表系统、火灾和气体检测系统、压缩机控制系统、机械监视系统
7、、仪表设备管理系统、罐区计量系统、在线分析仪表管理及数据采集系统、储运自动化系统、化验室信息管理系统等相连,实现各种过程数据自动采集,监控生产过程的实时数据,及时指导生产,优化流程操作,储存生产过程的历史数据,查询和分析事故,生产流程模拟仿真,实现先进过程控制和实时优化,提高产品收率和产品质量等。实时数据库1-1213 关系数据库由一个统一的数据库管理系统(DBMS)来进行管理生产和管理信息系统。Oracle是目前世界上最大的关系数据库供应商。Oracle是多进程的,支持工业标准网络协议,有良好的开放性,能够运行在多硬件平台和多操作系统上。Oracle是一个面向WEB信息管理的数据库并被石油化
8、工行业广泛采用。关系数据库1-1314石油化工企业信息集成管理中既有实时数据库又有关系数据库,也会采用多种产品的数据库,它们之间互相访问是至关重要的,可以采用ODBC(Open Database Connectivity)开放数据库互连,DDE和OPC实现。目前OPC已成为公认标准,它具有高速的数据传输能力,分散且安全的管理策略,高度的灵活性和可靠性。大量有效、准确的数据是石油化工企业最宝贵的资源,利用它可实现动态生产调度,先进控制和实时优化,动态物料平衡,动态能量平衡,工艺流程仿真模拟,经营计划优化管理,产品成本换算和控制,直至企业资源计划等。数据库互连1-1415第一级:常规控制和数据采集
9、系统(DCS,DAS)第二级:先进过程控制(APC)第三级:在线优化(OPT)第四级:工厂信息管理系统(PIMS)第五级:企业资源计划(ERP)自动化系统集成的级别1-1516自动化系统集成方框图 动设备数据采集系统安全仪表系统 过程自动化系统(DCS)生产管理系统(MES)操作数据管理系统操作人员培训/仿真成套设备控制系统 储运自动化系统(MAS)原料/产品计量系统先进控制(APC)接口实验室信息管理系统(LIMS)设备健康监视系统实时优化(OPT)罐区数据采集系统压缩机控制系统装卸控制安全系统 企业资源计划(ERP)在线分析管理和数据采集系统电力监视能源控制管理管理(ECM)火灾&气体检测
10、系统成套设备控制系统接口网关PALAT LANDCS LANMAS LAN工艺装置&公用工程 终端/界区外/船舶装卸1级级 2级级3级级4级级5级级1-16171 分散控制系统(DCS)DCS系统是自动化系统实现生产过程的控制、监视、报警、报表打印及生产管理的核心。DCS系统的操作站、打印机、工程师站及辅助操作台等设在中央控制室;数据采集和过程控制单元等设在现场卫星站。中央控制室与现场卫星站之间用双重冗余的光纤电缆连接。DCS系统采用现场总线技术,现场总线通信模件冗余,与DCS系统连接的现场变送器和阀门定位器带现场总线协议。通过AMS系统可对仪表的组态数据和性能进行维护和管理。自动化系统集成1
11、-17182 安全仪表系统(SIS)SIS系统独立于DCS系统和其他子系统单独设置,独立完成紧急停车功能。根据IEC 61508和ANSI/ISA 84.1的安全等级要求,SIS系统采用经TUV安全认证的可编程逻辑控制器系统,选用双重化、三重化或四重化结构。SIS系统安装在各个现场卫星站,SIS系统连接的现场仪表采用420mA DC信号带HART协议。中央控制室内的SIS系统与现场卫星站内的SIS系统冗余通信。SIS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-18193 火灾和气体检测系统(FGS)FGS系统完成生产区及储运区内的火灾和可燃气体/有毒气体的检测报警,同时
12、对常规建筑物内的火灾和气体进行检测和报警。在消防控制中心可实现手动/自动消防联动。中央控制室和消防控制中心同时对FGS系统报警进行监控,每个现场卫星站内设有独立的FGS系统。FGS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-19204 罐区数据采集系统(TDAS)TDAS系统监视储罐物料的液位、压力、温度和密度信息,并通过计算将测量物料的液位自动转换为体积值或质量值。TDAS系统在现场卫星站内设有过程接口单元,在中央控制室内设置工程师站和服务器。TDAS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-20215 压缩机控制系统(CCS)CCS系统完成
13、压缩机防喘振调节和联锁保护,在最小流量喘振曲线下维持压缩机最佳的性能和功效。CCS系统的硬件在现场卫星站内设置。CCS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-21226 机械监视系统(MMS)MMS系统完成透平机、压缩机和泵等主要转动设备运行状况的在线监控,并对转动设备的性能进行诊断。MMS系统与DCS系统通信,在DCS操作站或管理站CRT上监视。MMS系统数据处理器设在现场卫星站,服务器和管理站设在中央控制室。各现场卫星站之间及中央控制室的MMS系统通过双重冗余的光纤电缆进行数据通信。自动化系统集成1-22237 分析仪表管理和数据采集系统(AMADAS)AMAD
14、AS系统用于在线分析仪表的数据采集、管理和维护。AMADAS系统服务器设在中央控制室,数据采集单元设在现场卫星站或现场分析小屋,通过内部局域网进行连接。AMADAS系统与DCS系统通信,在DCS操作站或管理站CRT上监视。自动化系统集成1-23248 原料和产品计量系统(CTS)CTS系统是进出工厂的原料和产品的独立计量系统,计量的数据是国际和国内贸易结算的依据。CTS系统包括现场的流量计和流量计算机系统,流量计算机系统设在现场卫星站,工程师站设在中央控制室。CTS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-24259 储运自动化系统(MAS)MAS系统用于物料储存、运
15、输控制和管理,包括码头原料和产品的装卸;火车、汽车装卸站原料和产品的装卸;聚合物产品的包装码垛及仓库信息管理等。MAS系统与DCS系统通信,在DCS操作站CRT上监视。自动化系统集成1-252610 仪表设备管理系统(AMS)AMS系统用于对现场仪表、调节阀进行维护、校验和故障诊断的管理,用于制订仪表维护和测试计划。AMS系统的数据处理服务器设在中央控制室,与DCS系统通信,在管理站CRT上监视。自动化系统集成1-262711 操作数据管理系统(ODS)ODS系统用于工厂生产、操作数据信息的集中管理。ODS系统的服务器设在中央控制室,与DCS系统通信。ODS客户终端通过工厂网络对系统的服务器进
16、行登录使用,在管理站CRT上进行监视。自动化系统集成1-272812 操作员培训仿真系统(OTS)OTS系统培训操作人员,使用DCS系统离线操作生产装置,并对操作人员的技能给予评估。OTS系统使用独立的内部局域网,包括仿真计算机、教学工作站、培训操作站和外围设备等,并与DCS系统通信。教学工作站软件可以建立表格、画面和趋势显示,并能跟随模型的仿真变量进行变化。OTS系统与DCS系统组态相同,仿真模型的流程图和趋势画面与DCS系统相一致,培训操作站与DCS系统操作站相同。自动化系统集成1-282913 化验室信息管理系统(LIMS)LIMS系统用于化验室分析仪表的数据采集及管理,存贮和生成各种分
17、析数据报告。LIMS系统的工作站设在化验室,服务器设在中央控制室,通过LIMS系统网络连接,在管理站CRT上监视。自动化系统集成1-2930现代化乙烯工厂FF现场总线技术的应用31现场总线是一种实用技术,它可用于智能式现场设备和自动化系统的开放式、数字化、多节点的通信技术。-数字信号取代4-20mA模拟信号;-可对现场仪表设备进行管理;-能完成过程的基本控制;-实现非控制信息监视。现场总线的功能-现场总线是最低层的现场装置互连的通信网络,集成现场控制和现场通信的功能;-通信网络节点是智能变送器、智能阀门定位器等,它具有信号变换、补偿、PID控制、各种运算等功能,还有自校验、自诊断、互换性和互操
18、作性。-具有彻底的分散功能块系统,用现场总线控制系统(Fieldbus Control System-FCS)虚拟控制站取代DCS系统I/O卡控制站;-现场总线的功能,不应理解为仅为一根电缆,它是一种技术,实现这种技术需要有基本设备支持,包括:智能变送器、智能定位器、服务器或网桥、转换器、现场总线组态器等。现场总线(Fieldbus)2-132现场总结线控制系统(FCS)的优点:-FCS信号传输实现了全数字化,从最底层实现双向通信;-FCS实现了全分散化,DCS控制站功能分散到各个现场仪表;-FCS现场仪表可实现互操作性,互交换性;-FCS实现全开放式网络标准,数据库的资源共享。现场总线的种类
19、:-基金会现场总线 FF(Foundation Fieldbus)H1-高速以太网基金会现场总线 FF HSE(Foundation Fieldbus High speed Ethernet)-过程现场总线 Profibus(Process Field Bus)PA(DP)-HART 现场总线(High Addressable Remote Transducer)(流程工业采用)-CAN 现场总线(Controller Area Network)(离散工业采用)-LON WORK 现场总线(Local Operating Network)(离散工业采用)2-233HI 现场总线:设备级网络,以
20、31.25 Kbps波特率运转;支持过程控制应用。HSE 现场总线:高速以太网络,以100 Mbps波特率运转;支持高性能控制应用,子系统集成,高密度数据生成,并支持数据服务器;HSE作为主干网络。HI,HSE网络均遵循IEC61158,用于测量和控制的数字化数据通信;流程工业控制系统使用的现场总线。功能模块均驻留在HI或HSE网络的现场设备中,需组态配置予以链接-基本功能模块:PID控制、串级控制、比值控制、超驰控制、偏置/增益等-先进功能模块:超前/滞后补偿、信号折线处理、计时与积算、数学运算等-柔性功能模块:监督数据采集、传感器总线接口、协调处理、批处理控制等HI 现场总线:-IEC61
21、158-Type 1-31.25 Kbps-双绞线缆 1900M-光缆 12001600M-供电或无供电总线-实体或FISCO模型HSE 现场总线:-以太网IEEE802.3-100Mbps-双绞线缆 100M-光缆 2000M-无供电总线2-334互可操作性好,无缝的FCS可以方便集成;更好的数据有效性和完整性,更好的鲁棒性;现场总线诊断、运行统计数,实现预见性维护;信号完整性,精确性提高;降低维护费、扩展和更新费用;系统安全性提高,兼容性增强。现场总线的优势2-435FF现场总线实施原则现场安装的变送器信号和控制信号采用FF H1通信协议DCS连接的变送器尽可能采用带FF现场总线的变送器,
22、宜由控制系统制造厂提供。控制阀采用带FF现场总线的阀门定位器,宜由控制系统制造厂提供,控制阀厂装配成套。信号类型DCS-FF H1协议数字信号-HART带4-20mA模拟信号-4-20mA模拟信号SIS-HART带4-20mA模拟信号-4-20mA模拟信号-触点(24VDC)信号2-536安全仪表系统(SIS)关联的变送器不采用FF的变送器,通常选用HART带4-20mA的模拟信号。FF变送器提供AI功能块FF变送器应通过ITK4.01互操作性测试FF变送器应提供自诊断和LAS功能FF阀门定位器采用FF H1通信协议,经FF注册和认证FF阀门定位器能提供PID、AO、DI功能块FF阀门定位器应
23、提供自诊断功能FF阀门定位器应通过ITK4.01互操作性测试FF阀门定位器用于分程或复杂控制时,由DCS完成PID功能FF变送器、FF阀门定位器、DCS等应通过互操作性测试,相互兼容。2-637现场总线实施应遵循IEC61158标准规范的规定。Segment电源调整器供电电压28VDC,电源对地隔离。现场总线仪表电缆对地隔离。Segment电源及电源调整器冗余配置,安装在控制器柜内,有故障报警信号显示。全部FF电缆均采用钢丝铠装电缆,仪表和接线箱的入口采用防爆电缆密封接头。每Segment现场采用“Chicken Foot”鸡爪型拓扑结构配线方式。每Segment应接二个终端器,一个安装在电源
24、调整器,一个安装在FF接线箱。所有FF现场总线电缆屏蔽应连接到端子柜接地。2-738FF接线箱到现场FF仪表应有独立的短路保护器(过压、过流),安装在接线箱内。保护器的短路电流小于30mA。所有FF仪表应通过ITK4.01互操作性测试,并取得现场总线基金会认证。所有FF仪表应提供备用LAS功能,每个Segment在现场最少有一个备用LAS功能。所有FF仪表应无极性。选用浪涌保护器时应确保Segment H1信号没用衰减。单回路控制的变送器和控制阀宜分配在同一个Segment中。在Zone 0场合,应采用FISCO模式,在IIC环境中电流115mA,在IIB环境中电流240mA。单回路控制的PI
25、D控制功能块可由FF定位器执行,也可由DCS执行。复杂回路控制、分程控制等PID控制功能块由DCS执行。2-839Segment负载非FISCO12台仪表(Max)(实际4-8台仪表)FISCO6台仪表(Max)(实际3-4台仪表)Segment负载中控制阀一般为1-2台Segment功能块处理时间为0.25秒的仪表不应超过3个Segment的非周期时间应不小于1个周期时间的50%一级控制阀:当控制阀故障时,会造成整个装置的故障、停车或严重经济损失。Segment中只能连接与控制阀关联的变送器(1台变送器、1台控制阀)二级控制阀:当控制阀故障时,操作人员及时采取措施,可防止装置停车。Segme
展开阅读全文