安全控制系统课件.ppt

1、 符合下列条件之一的场所宜选择火焰探测器火灾时有强烈的火焰辐射；无阴燃阶段的火灾（如液体燃烧火灾等）；需要对火焰作出快速反应。符合下列条件之一的场所不宜选择火焰探测器可能发生无焰火灾；在火焰出现前有浓烟扩散；探测器的镜头易被污染；探测器的镜头“视线”易被遮挡；探测器易被阳光或其他光源直接或间接照射；在正常情况下有明火作业以及X 射线、光等影响。在下列场所宜选择可燃气体探测器 使用管道煤气或天然气的场所；煤气站和煤气表房以及存贮液化石油气罐的场所；其他散发可燃气体和可燃蒸气的场所；有可能产生一氧化碳气体的场所，宜选择一氧化碳气体探测器。探测器的组合：装有联动装置，自动灭火系统以及用单一探测器不能

2、有效确认火灾的场合，宜采用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器（同类型或不同类型）的组合。(5)线型火灾探测器的选择 无遮挡大空间或特殊要求的场所宜选择红外光束感烟探测器。下列场所或部位宜选择缆式线型定温探测 电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架等；配电装置、开关设备、变压器等；各种皮带输送装置；控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处等；其他环境恶劣不适合点型探测器安装的危险场所。下列场所宜选择空气管式线型差温探测器 可能产生油类火灾且环境恶劣的场所；不易安装点型探测器 夹层、闷顶。6.3.4 火灾报警的设备安装要求(1)火灾探测器的设置数量和布局 火灾探测器的设置和布局，要科学、合

3、理、经济，做到既能有效探测火灾，又可节省火灾探测器的数量。设置火灾探测器时，应满足下述条件：点型火灾探测器的设置数量和布局 探测区域内每个房间至少设置一只火灾探测器；感烟、感温火灾探测器的保护面积A 和保护半径R 以及安装间距。火灾报警系统分级：火灾探测器选择：房间高度（m）感烟探测器感温探测器火焰探测器一级二级三级12H20不适合不适合不适合不适合适合8H12适合不适合不适合不适合适合6H8适合适合不适合不适合适合410,0003between 10-4 and 10-31,00010,0002between 10-3 and 10-21001,0001between 10-2 and 10

4、-110100后果的严重程度风险存在的频度防止故障的其它 可能性系统故障造成危险的可能性S1：轻微伤害A1：少到频繁G1：有限W1：很低S2：1 人死亡A2：频繁到持续G2：几乎没有W2：低S3：超过1 人死亡W3：相对高S4：灾难 不同的安全等级对安全系统的软硬件配置的要求是不同的。确定安全等级（AK18）的步骤归纳如下：确定危险的后果严重程度；确定在危险区域内危险出现的频繁程度；确定故障导致的危险是否能够通过其它方法，即外部的危险减少措施，予以防止；确定对安全系统出现故障率的要求。从工程实践来说，化工、石化和电力行业所需的安全等级一般为AK5/AK6。DIN（AK 等级）/IEC（SIL

5、等级）标准的对照：7.8 安安全系统适用的领域 通常在下述应用领域需设置安全仪表系统：过程保护 过程隔离 压力控制或减压系统(紧急放空)井隔离 火灾检测 可燃气检测 电气隔离 消防等第8 章 输气干线自动控制系统 8.1 概述 川气东送管道工程自动控制系统采用了以计算机为核心的监控及数据采集（Supervisory Control And Data Acquisition 简称SCADA）系统。SCADA 系统由1 个调度控制中心（湖北管道分公司）、1 个后备控制中心（北京天然气分公司）、5 个输气管理处监视终端、25 个站控系统（SCSStation Control System）、20 个

6、远程终端装置（RTURemote Terminal Unit）构成。调度控制中心对各站SCS 站控系统和RTU 线路截断阀室进行数据采集和监控，各站SCS 站控系统和阀室的RTU 完成站场的监控及自动联锁保护等任务，并接受和执行调度控制中心下达的命令。调度控制中心和后备控制中心同时接收25 座站控系统SCS 和20 座远控线路截断阀室RTU 上传的数据。调度控制中心与各SCS、RTU 通过管线专用光缆通讯系统采用点对点方式进行数据通信。调度控制中心与SCS 之间采用DDN 专线作为备用通信信道，RTU 不设备用信道。后备控制中心与湖北输气管理处通过DDN 专线进行数据通信，湖北输气管理处与各S

7、CS 通过管线专用光缆通讯系统采用点对点方式进行数据通信，与RTU 之间通过管线专用光缆通讯系统采用点对点方式进行数据通信。湖北输气管理处与SCS、RTU 没有备用信道。正常情况下调度控制中心负责全线自动化控制和调度管理，在调度控制中心故障或发生战争、自然灾害等情况下后备控制中心接管全线SCADA 系统监控。各管理处监视终端是SCADA 的远程操作站，通过管线专用光缆通讯系统与调控中心SCADA 系统进行数据通信。控制水平：在调度控制中心完成对全线各个站场的统一监控、调度和管理等任务。控制模式：SCADA 系统按控制级别分为调控中心控制级、站控制级和就地控制级三级操作模式。其操作方式为：在正常

8、情况下，输气干线各站场和终端接收站由调控中心对其进行远程调度、监视、管理与控制，操作权限在调控中心，当主调度控制中心发生故障或系统检修时，切换到后备控制中心。当数据通信系统发生故障或调控中心SCADA 主机系统发生故障时，各站场的操作人员在调控中心授权下可获得SCS 系统的操作权限，对站内生产工艺过程进行全面监控。而在设备检修或事故处理时，可采用就地手动操作控制。系统中重要部分为冗余设置。当发生故障时，能自动进行故障切换，自动对系统的数据进行备份。在正常情况下，系统数据采集采用点对点周期扫描方式。系统中有突变事件或特殊请求发生时（如发布操作命令、状态变化、对某一局部重点监控、发生报警等），系统

9、将中断周期扫描，采用命令优先和逢变则报方式工作，优先保证重要数据/命令的传输，确保系统的实时性。SIS 系统采用独立的、符合IEC61508 SIL3 要求的安全系统。8.2 SCADA 系统构成8.2.1 调控中心SCADA 系统结构框图8.2.2 SCADA 系统调控中心的主要功能 数据采集和处理；下达调度和操作命令；显示动态工艺流程；报警和事件管理；历史数据的采集、归档和趋势显示；报表生成和打印；标准组态用软件和用户生成的用软件的执行；时钟同步；具有对输气过程实时模拟及对操作人员进行培训的能力；压力和流量调节；输气过程优化；仪表和系统的故障诊断和分析；网络监视及管理；主备通信通道的自动切

10、换；贸易结算管理；全线紧急关断；管线泄漏检测；电力系统监控8.2.3 典型站场自动控制系统构成8.2.4 典型RTU 阀室自动控制系统构成8.2.5 站自动控制系统主要功能 采集站内工艺运行参数，将其传输至调度控制中心系统；执行调度控制中心下发的指令；全站的启动、停止控制；站紧急停车控制，在站场发生超压、火灾等紧急情况下关闭站场；外输压力、流量控制；站场逻辑自动控制，站内所有可控阀门的自动及远程手动控制；工艺流程图、站运行参数、设备状态显示；参数的实时、历史趋势图显示；数据归档处理、存储及管理；报警、事件信息显示、记录、自动打印；与第三方系统或智能设备通讯 火灾、可燃气报警管理8.2.6 RT

11、U 阀室主要功能 采集站内工艺运行参数，将其传输至调度控制中心系统；执行调度控制中心下发的指令；线路紧急截断阀控制；阀室供电系统监视 站场逻辑自动控制，站内所有可控阀门的自动及远程手动控制；数据归档处理、存储及管理；报警、事件信息记录；与第三方系统或智能设备通讯；可燃气体的监视和报警8.3 单体设备控制 8.3.1 气动阀控制（1）控制功能 远程正常开、关阀功能，通过控制电磁阀7（NC）实现；远程ESD关阀功能，通过控制电磁阀8（NC）实现；80%阀开度测试，通过控制电磁阀6（NO）实现；现场手轮操作阀门；电磁阀失电、仪表风失气，阀门故障关。（2）控制过程 开阀：仪表风正常、压力为5bar，电

12、磁阀6失电、电磁阀8已复位并上电；电磁阀7上电，气缸充压，阀门打开；关阀：仪表风正常、压力为5bar，电磁阀6失电、电磁阀8已复位并上电；电磁阀7失电，气缸泄压，阀门关闭；ESD关阀：电磁阀8失电，气缸泄压，阀门关闭；电磁阀8失电后自锁开关动作，需现场复位后，方可重新上电；80%阀开度测试：仪表风正常、压力为5bar，电磁阀8已复位并上电、电磁阀7上电，阀门处于全开状态；触发测试开关11，接通电磁阀6电源，气缸泄压，阀门开始关闭至80%开度，80%开度阀位开关动作，断开电磁阀6电源，气缸重新开始冲压，阀门打开。（3）信号 开、关阀命令：由站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电

13、磁阀7上电或失电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、气缸充气、阀打开；反之，DO信号为“0”、继电器触点断开、电磁阀失电、气缸放气、阀关闭。该命令为保持信号；ESD关阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀8上电或失电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、气缸充气、阀打开；反之，DO信号为“0”、继电器触点断开、电磁阀失电、气缸放气、阀关闭。该命令为保持信号；80%开度测试命令：由站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀6上电或失电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、气

14、缸放气、阀开始关闭，当检测到80%阀位后、DO输出为0，电磁阀失电、气缸充气，阀打开；反之，DO信号正常为“0”时、继电器触点断开、电磁阀失电、阀保持原控制状态。检测信号：可提供全开、全关、80%阀位信号，全部为无源触点开关信号。所有气动阀，均允许远程开、关阀门操作，远程ESD关阀操作，远程80%阀位动作测试。执行机构为电源、气路失效关闭型，即站控系统失电或压缩空气失压后阀门关闭。8.3.2 气液联动阀 站场应用的气液联动阀主要用于站ESD阀和站紧急放空阀，全部纳入ESD系统控制，选用的执行机构不带电子控制单元。线路截断阀室应用的气液联动阀主要用于管线截断阀，选用的执行机构带电子控制单元。气液

15、联动阀的操作直接利用管道天然气驱动液压缸动作，旋转开启或关闭阀，电磁阀由远控系统控制。（1）带电子单元控制功能的执行机构1)控制功能 远程正常关阀功能，通过控制电磁阀27（NC）、30（NO）实现；远程正常开阀功能，通过控制电磁阀28（NC）、30（NO）实现；远程ESD关阀功能，通过控制ESD电磁阀30（NO）实现；电子单元控制关阀功能，通过控制电子单元（20）内置电磁阀实现；远程开阀限制功能，通过气动阀23（NO）自锁实现；现场液压手泵操作阀门；现场气动开关操作阀门。2)控制过程 开阀：远程/本地开关置于远程，ESD电磁阀30上电中断气路，气动阀23失气中断气路，气动阀22失气导通开阀气路

16、，气动阀18失气中断气路，关阀电磁阀27未上电中断关阀气路，开阀电磁阀28上电导通气路，开阀气缸充压，推动叶片逆时针旋转，阀门打开；正常关阀：远程/本地开关置于远程，ESD电磁阀30上电中断气路，气动阀23失气中断气路，气动阀22失气导通开阀气路，气动阀18失气中断气路，开阀电磁阀28未上电中断开阀气路，关阀电磁阀27上电导通气路，关阀气缸充压，推动叶片顺时针旋转，阀门关闭；ESD关阀：ESD电磁阀30失电导通气路，气动阀23接通气源导通气路并锁定，气动阀22接通气源并中断开阀气路，气动阀18接通气源并导通关阀气路，关阀气缸充压，推动叶片顺时针旋转，阀门关闭。自动关阀：电子单元20内置电磁阀上

17、电导通气路，气动阀23接通气源导通气路并锁定，气动阀22接通气源并中断开阀气路，气动阀18接通气源并导通关阀气路，关阀气缸充压，推动叶片顺时针旋转，阀门关闭。3)信号 开阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，保持ESD电磁阀上电。由站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀28上电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、开阀气缸充气、阀打开。该命令为保持信号；关阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，保持ESD电磁阀上电。由站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀27上电。DO信号为“1”、继

18、电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、关阀气缸充气、阀关闭。该命令为保持信号；ESD关阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀30失电。DO信号为“0”、继电器触点断开、电磁阀失电、关阀气缸充气、阀关闭。该命令为触发信号。远程/本地信号：在执行机构上设有1个远程/本地控制选择开关，远程位置允许远程正常开、关阀、ESD关阀，本地允许ESD关阀、自动关阀。为无源触点信号。阀位信号：阀全开、阀全关，为无源触点信号。（2）不带电子单元控制功能的执行机构（站场应用）1)控制功能 远程正常关阀功能，通过控制电磁阀17（NC）、20（NC）实现；远程正常开阀功能，通过控制电磁

19、阀18（NC）、20（NC）实现；远程开阀限制功能，通过ESD电磁阀20（NC）失电自锁实现；远程ESD关阀功能，通过控制自锁电磁阀20（NC）实现；现场液压手泵操作阀门；现场气动开关操作阀门。2)控制过程 开阀：远程/本地开关置于远程，ESD电磁阀20已复位并上电导通气路，气动阀27气源接通并导通开阀气路，气动限制阀21气源接通并中断关阀气路，关阀电磁阀17未上电中断关阀气路，开阀电磁阀18上电导通气路，开阀气缸充压，推动叶片逆时针旋转，阀门打开；正常关阀：远程/本地开关置于远程，ESD电磁阀20已复位并上电导通气路，气动阀27气源接通并导通开阀气路，气动限制阀21气源接通并中断关阀气路，开

20、阀电磁阀18未上电中断开阀气路，关阀电磁阀17上电导通气路，关阀气缸充压，推动叶片顺时针旋转，阀门关闭；ESD关阀：ESD电磁阀失电中断气路，气动阀27失气中断开阀气路，气动限制阀21失气接通关阀气路，关阀气缸充压，推动叶片顺时针旋转，阀门关闭。3)信号 开阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，保持ESD电磁阀上电。由站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀18上电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、开阀气缸充气、阀打开。该命令为保持信号；关阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，保持ESD电磁阀 上电。由

21、站控PLC 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀17 上电。DO信号为“1”、继电器触点闭合、电磁阀接通24VDC电源、关阀 气缸充气、阀关闭。该命令为保持信号；ESD关阀命令：由站控ESD 输出1个DO信号，驱动1个控制继电器，控制电磁阀20失电。DO信号为“0”、继电器触点断开、电磁阀失电、关阀气缸充气、阀关闭。该命令为触发信号。远程/本地信号：在执行机构上设有1个远程/本地控制选择开关，远程位置允许远程正常开、关阀、ESD关阀，本地允许ESD关阀。为无源触点信号。阀位信号：阀全开、阀全关，为无源触点信号。8.3.3 电动阀 本项目中所有不具备仪表风的站场，工艺控制阀门采用电动

22、执行机构控制。开关型电动执行器选用ROTORK IQ 或IQT 系列智能执行机构，调节型电动执行器选用ROTORK IQM 系列智能执行机构。（1）主要控制功能 本地控制，通过现场“远程/停止/本地”开关选择，可现场电动或手动操作开、关阀门；远程控制，可提供开阀、关阀、停阀、紧急停阀、开阀连锁和关阀连锁功能；就地指示，通过液晶显示窗，显示阀位、报警、扭矩、诊断信息等 远程指示，提供1个监控继电器，输出综合报警状态信号；提供4个电子继电器，可分别组态为阀门状态、报警信息等，通常选用：全开、全关、过扭矩、运行 电源掉相保护；用红外遥控器，无需开盖进行非接触设定。（2）控制过程 远程开阀：现场控制方

23、式选择开关处于“远程”，开阀控制端子35上电，执行机构动作，阀门打开；远程关阀：现场控制方式选择开关处于“远程”，关阀控制端子33上电，执行机构动作，阀门关闭；远程停阀：现场控制方式选择开关处于“远程”，停阀控制端子34上电，执行机构停止动作，阀门停止；ESD关阀：ESD关阀控制端子25上电，执行机构动作，阀门关闭；（3）常用信号 开阀命令：由站控PLC 输出1个DO信号，直接驱动执行机构开命令信号35。DO信号可分为保持、触发形式，上电方式可分为内供电、外供电，须与执行机构信号选择、接线方式匹配；关阀命令：由站控PLC 输出1个DO信号，直接驱动执行机构关命令信号33。DO信号可分为保持、触

24、发形式，上电方式可分为内供电、外供电，须与执行机构信号选择、接线方式匹配；停阀命令：可由站控PLC 输出1个DO信号，直接驱动执行机构开命令信号34，或采用中断开、关阀命令信号的方式，取决于开、关阀命令信号的形式；检测信号：可提供综合报警、全开、全关、过扭矩、运行等信号，全部为无源触点开关信号。8.3.4 调压系统 压力调节系统用来调节来自干线的天然气压力，以满足用户需求。同时，通过引入流量监控信号，保证对下游用户的供气流量不超过合同规定的最大值。站场设置N+1路压力调节系统，N 用1 备。每路压力调节系统由1 台安全截断阀+1 台监控气动调节阀1 台气动（或电动）工作调节阀串联组成。工作调节

25、阀的控制信号来自调压阀后压力变送器。当调节阀后压力低时，自动启用备用回路；当调节阀后压力升高达到监控调压器设定压力时，监控调压器自动投用，保证对下游用户的连续供气。若此时调节阀后压力继续升高达到安全紧急截断阀设定压力时，回路安全紧急截断阀关闭，确保对下游供气的安全，安全截断阀关闭后需要在现场人工复位。当下游供气压力在正常范围内，提供给下游用户的天然气流量可能超过合同限定的最大值，将无法保证对其它用户的正常供气。此时，由流量控制器而不是压力控制器控制调节阀开度，限制对下游用户的供气量。本项目压力监控系统自成体系，由专用PLC 对多回路压力调节系统进行控制。通过编程完成单回路安全紧急截断阀压力超高

26、关闭控制，对工作调压阀进行PID 控制，对下游供气进行压力、流量选择控制，对多回路压力调节系统进行回路选择控制。（1）紧急截断阀控制直接控制紧急截断阀远控电磁阀，电磁阀失电，阀门关闭。（2）工作调压阀控制通过420mA输出信号，对工作调压阀执行机构进行PID控制，同时对调节阀的阀位、报警等参数进行检测。（3）设定值选择 压力调节系统各单元的设定值选择首先考虑下游设备、管线的安全运行，其次考虑给用户的供气连续性，最后结合所用设备的控制精度进行设定值选择。通常紧急截断阀的最大设定值不超过下游设备、管线的设计压力，监控调压阀的最大设定值比较紧急截断阀的设定值低5%10%，工作调压阀的设定值比较监控调

27、压器的设定值低5%10%。（4）回路选择控制（厂家提供资料）按厂家提供的逻辑图，控制方式为：备用回路为固定回路，可由操作员选定；首先判断是否有ESD命令，检测到ESD命令信号，关闭所有SAV阀；无ESD命令，回路允许的最大流量与站总流量进行比较，决定投用的回路数量；工作调压阀根据设定压力进行调节；若工作调压阀故障，监控调压器开始工作；若调节压力大于回路设定压力，启动备用回路8.3.5 计量系统 气体计量采用超声波流量计，N 用1 备。当1 路出现故障时，通过开关流量计下游相对应的球阀，选择工作回路。为保证流量计计量准确度，设有流量计在线校准接口。流量计不直接接受控制命令，其被动接受选择控制。8

28、.3.6 燃料气撬 站场设置燃料气系统，用于给加热炉、燃气发电机、站内生活用气提供满足压力要求的燃料气，燃料气回路采用1 对1 设置。燃料气系统主要包括回路控制阀、安全紧急截断阀、自力式调压器、电加热器、涡轮流量计等。燃料气系统控制自成体系，其安全控制纳入站控系统控制.8.4 站场自动控制原则 川气东送天然气管道SCADA 系统的控制水平将达到在调度控制中心完成对全线各个站场和终端接收站的监控、调度、管理等任务。SCADA 系统按控制级别分为调控中心控制级、站控制级和就地控制级三级操作模式。其操作方式为：在正常情况下，输气干线各站场和终端接收站由调控中心对其进行远程调度、监视、管理与控制。当数

29、据通信系统发生故障或调控中心主计算机系统发生故障时，各站场的SCS 获取控制权，可对站内生产工艺过程进行全面监控。而在设备检修或事故处理时，可采用就地手动操作控制。仅以上海末站PID 图为例，参照自动控制方式，介绍天然气站场的控制方式。上海末站作为川气东送天然气管道的终点站，是全线最大的计量站之一。站内共设计有1 座清管收球筒、3 路串联安装的旋风分离器和过滤分离器、4 路12超声波流量计、6 路8压力调节系统、1 套自用气撬，设有冗余站控PLC 系统 1 套、独立ESD 系统1 套、独立压力监控系统1 套及相应的火气系统、阴保系统、火炬点火系统等。其主要控制功能如下：要控制功能如下：8.4.

30、1 站场紧急关闭 在站内发生紧急情况或重大事故的情况下，应立即自动关闭进、出站紧急截断阀（ESDV121、122），使干线与站场分隔开，之后可自动打开紧急放空阀（BDV101、102），将站内天然气全部放空。以保证站场人员、设备、管线的安全。站SIS 系统接收到任意站ESD 命令后，同时关闭进、出口阀ESDV 121/122、安全紧急截断阀SSV101A/B/C/D/E/F、关闭燃料气系统；进、出口阀ESDV 121/122 全关到位后，自动打开紧急放空阀（BDV101/102），关闭工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F。紧急关闭由站SIS 系统负责，可通过调控中心远程、站控HMI、站场

31、本地ESD 开关触发ESD 命令。ESD 命令发出、执行完成后，系统必须经人工确认后方可投用，在站SIS 系统盘上应设置有复位按钮开关。8.4.2 站场正常关闭 在站内需要进行停气检修、较长时间需要中断向下游供气时，可将站场关闭，站内气体不需要放空。站控系统接收到任意站正常关站命令后，顺序关闭进口阀ESDV 121，待调压阀上游压力与下游压力平衡后，关闭出口阀ESDV122，再强制关闭工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F。分离、计量、调压回路保留有效优先级最高的回路不关闭。站场正常关闭由站控系统负责，可通过调控中心远程、站控HMI 触发关站命令。8.4.3 中断向用户供气 在短时间需要中

32、断向下游供气，而不影响站内自用气时，可只将用户供气中断，站内气体不需要放空。站控系统接收到任意站中断用户供气命令后，同时强制关闭工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F。分离、计量、调压回路保留有效优先级最高的回路不关闭。中断用户供气由站控系统负责，可通过调控中心远程、站控HMI 触发关站命令。8.4.4 下游超压自动关闭 当出站压力超高，安装在出站汇管上的三台压力变送器出现三选二的高高报警时，由SIS 系统发出关断命令信号，对6 路安全切断阀进行快速关闭锁定操作，以保证下游 用户及管道的安全，站内气体不需要放空。同时关闭6 路SAV 阀（SSA101A/B/C/D/E/F）、关闭出口阀ES

33、DV 122，再强制关闭工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F。站场超压关闭由站SIS 系统负责，属自动控制程序，不需要人工干预。8.4.5 站场自动启动控制 站场投产启动、站ESD 后启动、站场进行放空作业后启动，由于未设置自动平衡阀，不能进行自动启动，站启动工作必须由人工操作完成。只有在执行完站场正常关闭后，允许进行站场自动启动。先打开站出口阀ESDV122，之后打开站入口阀ESDV121，进、出口阀全部开启后，取消对工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F 的强制关闭命令，可自动恢复向用户供气。站场正常启动由站控系统负责，可通过调控中心远程、站控HMI 触发站启动命令。8.4.6

34、恢复向用户供气 只有在执行完中断向用户供气后，允许进行恢复向用户供气。站控系统接收到任意站恢复向用户供气命令后，取消对工作调压阀PV101A/B/C/D/E/F的强制关闭命令，恢复用户供气由站控系统负责，可通过调控中心远程、站控HMI触发关站命令。8.4.7 过滤分离器回路控制 采用旋风分离器+过滤分离器串联组合，2 用1 备。过滤分离器可根据生产的需要实现手动或自动切换。分离回路采用任意优先级设置，回路控制阀为过滤器下游电动球阀。分离器投用的数量受站总流量控制，每路分离器的最大处理量是固定已知的，可根据站总标准体积流量的变化确定分离器开启的回路数量。每路分离器均设有不同的优先级，开启时按优先

35、级从高至低的顺序进行，反之，从低到高的顺序关闭。回路切换选择点需注意设置偏差值，关闭值通常小于开启值。每路分离器后安装有1 套均速管流量计，测量回路通过的气体流量，用于判断多回路过滤器工作时是否出现堵塞。当2 路或2 路以上过滤器投入运行时，比较在用回路流量计测量差压或计算流量，正常时差压或流量值应平衡，当某1 路过滤器测量差压或流量明显低于其他回路时，可以认为该回路过滤器出现堵塞。PLC 程序自动对堵塞回路产生报警，同时自动开启优先级高的备用回路，拟堵塞回路不关闭，由操作员进一步进行判断处理。切换到另一台处于良好状态的过滤分离器使用。如果另一台过滤分离器正处于故障或维修状态，将不允许进行切换

36、操作。如果任一过滤分离器处于故障或维修状态，相对应的回路切换阀执行机构应处于维护、手动或报警状态，将不允许该过滤分离器回路实施自动切换操作，直到故障排除确认复位后，才可将该过滤器回路恢复自动切换功能。当备用回路不可用或已无备用回路可用时，HMI 应产生1 个无备用回路可用报警。只有当阀门处于自动状态时,才可实现自动切换功能。当过滤器处于维修状态时，对其下游阀操作指令应不起作用。过滤器流路状态应该由下游阀反馈信号触发。上海末站的计量系统采用超声波流量计，3 用1 备配置，每台流量计配套流量计算机，在流量计算机上可完成温度、压力的补偿流量计算和天然气的密度、热值计算等，可进行天然气的瞬时工况体积流

37、量、标准体积流量、能量流量和相应累积量的计算；可提供小时、日归档流量计算和存储。8.4.8 流量计量回路控制 当对超声波流量计进行在线校准时，需对自动程序进行屏蔽，采用手动切换。计量回路采用任意优先级设置，回路控制阀为流量计下游电动球阀。流量计投用的数量受流量计测量流速或工况体积流量控制，当在用回路有任意1台流速达到20m/s，应增开1 路优先级较高的计量回路；而当所有在用回路流速均低于5m/s 时，应关闭1 路优先级较低的回路。开启时按优先级从高至低的顺序进行，反之，从低到高的顺序关闭。当流量计出现严重报警时，站控系统应产生报警，同时关闭报警回路，打开1 路备用回路。当备用回路不可用或已无备

38、用回路可用时，HMI 应产生1 个无备用回路可用报警。只有当阀门处于自动状态时,才可实现自动切换功能。当流量计处于维修状态时，对其下游阀操作指令应不起作用。流路状态应该由下游阀反馈信号触发。故障信号为相应流量计算机故障的信号 故障维修状态切换遵循过滤器的原则。8.4.9 压力、流量调节回路控制 上海末站向上海市供气共设有6 路压力流量控制装置。为了保证管网内其它用户的正常用气和保护上海市用户的用气安全，控制方式采用压力、流量选择控制，正常时采用压力控制，当流量超过允许最大值时，采用流量信号进行限流控制；当下游压力低于允许最小值时，自动转为压力控制。流量测量值取站总标准体积流量，压力测量值取调压

39、阀下游测量压力。对于工作调节阀，正常情况下（流量小于流量设定值时），由压力PID 调节器进行控制，流量PID 输出值自动跟踪压力调节器的输出值；当流量大于流量设定值时，由流量PID 调节器进行控制，压力调节器输出值自动跟踪流量调节器信号，当流量调节回正常流量范围后，在重新由压力调节器进行控制。在以上控制中，未被被选中的调节器输出值要跟踪被选中调节器的输出值，跟踪值通常高于被选值的5%。在调节器输出模块之后需要各加一手/自动模块和反相器，最终调节信号通过手/自动模块输出到反相器，再经过反相器后输出到现场调节阀。为安全考虑，每回路设两台串联安装的调节阀（监控调节阀+工作调节阀），在监控调节阀的上游

40、串联设置一台安全紧急截断阀。正常工作时，由工作调节阀进行调节，监控调节阀处于全开位置。当工作调节阀出现故障调节失效时，监控调节阀自动投入工作。当两台调节阀均调节失效时，仅回路出口压力达到SAV 阀设定值时，该回路SAV阀关闭，当安装在出站汇管上的三台压力变送器出现三选二的高高报警时，由SIS 系统发出关断命令信号，对6 路安全切断阀进行快速关闭锁定操作，以保证下游用户及管道的安全。调压回路采用任意优先级设置，回路控制阀为回路上游电动球阀。调压回路投用的数量受站总标准体积流量控制，每路调压阀的最大通过量是固定已知的，可根据站总标准体积流量的变化确定调压回路开启的数量。每路调压阀均设有不同的优先级

41、，开启时按优先级从高至低的顺序进行，反之，从低到高的顺序关闭。每回路允许通过的最大标准体积流量按出口压力工况下，调压阀下游管路最大流速为20m/s时计算得出。按现设计思路，为5 路平均分配站最大总流量，实际站流量与单回路最大计算流量进行比较，选择开启的回路数量，回路最大允许通过的流量为限制值。开启时按优先级从高至低的顺序进行，反之，从低到高的顺序关闭。当备用回路不可用或已无备用回路可用时，HMI 应产生1 个无备用回路可用报警。只有当阀门处于自动状态时,才可实现自动切换功能。当调压阀处于维修状态时，对其上游阀操作指令应不起作用。流路状态应该由上游阀反馈信号触发。系统设有主、备功能和设定值切换功

42、能。处于另外，当回路中的任一安全截断阀处于关闭位置时，该回路中的气动调节阀也将关闭的位置，以免开启安全截断阀时，上游的高压气体窜入下游，对下游管道和用户带来安全隐患。任何调压回路发生故障进入待修状态时，需在安全切断阀经现场手动复位打开后，才可恢复到自动状态。调节阀维护或故障由SCADA系统自动判断或维修人员的手动设置。安全截断阀可接爱ESD命令而关闭，当触发ESD信号时，可有效地进行关闭。8.5 RTU 阀室控制 线路截断阀设置的气液联动阀电子控制单元能自动检测管线压力超高、超低、压降速率超限等事先预设的事故信号，并自动关闭气液联动阀，同时开阀气路被中断并锁定，阀关闭后需现场复位后方允许开阀。

43、气液联动阀支持远程关闭功能。单独提供1 个控制电磁阀，电磁阀平时为失电状态，气液联动阀为保持状态；当RTU 输出1 个关阀信号（DO）时，关阀电磁阀上电，关阀气路导通，气液联动阀关闭；阀门关闭后，RTU 接收到1 个阀关闭信号，中断输出信号。当在预定的时间内未接收到阀关闭信号时，RTU 产生一个超时报警，同时中断输出信号。气液联动阀支持远程开闭功能。单独提供1 个控制电磁阀，电磁阀平时为失电状态，气液联动阀为保持状态；当RTU 输出1 个开阀信号（DO）时，开阀电磁阀上电，开阀气路导通，气液联动阀开启；阀门开到位后，RTU 接收到1 个阀全开信号，中断输出信号。当在预定的时间内未接收到阀全开信

44、号时，RTU 产生一个超时报警，同时中断输出信号。（开阀气路未被锁定时有效）气液联动阀支持远程紧急关闭功能。单独提供1 个控制电磁阀，电磁阀平时为上电状态，气液联动阀为保持状态；当RTU 输出1 个ESD 关阀信号（DO）时，ESD 电磁阀失电，ESD 关阀气路导通，气液联动阀关闭，同时开阀气路被中断并锁定；阀门关闭后，RTU 接收到1 个阀关闭信号。当在预定的时间内未接收到阀关闭信号时，RTU产生一个超时报警。阀关闭后需现场复位后方允许开阀。8.6 火气探测报警系统 在所有工艺站场的工艺装置区容易有气体泄漏的装置旁，以及靠近和朝向工艺装置区且距离小于30m 的站控制室、配电间的门窗入口处均设

45、置可燃气体探测器，如果发现有可燃气体泄漏，火气系统将及时地检测到并发出报警；另外，在站控制室、UPS间、配电间等重要房间的室内，还设置了建筑物火灾报警系统。以上的报警信号将传送到站控制室的火气系统中，通过人机界面、视频显示及声光报警装置进行报警，并通过SCADA 系统将报警信号传送到控制中心进行报警，值班人员或操作人员将通过报警类型和报警级分别进行相关的处理。在所有站场的站控制室设置有火气系统、火灾报警盘，视频显示、存储及声光报警装置等，所有的视频火焰探测器、可燃气体探测器、建筑物火灾报警等信号均进入F&G系统，进行声光报警显示和报警视频画面的存储，在操作员工作站可以进行相关报警显示和火灾画面

46、视频报警显示。所有电厂末站的火灾报警及视频显示须传至控制中心进行监视。所有线路截断阀室在安装线路截断阀的室内设置了固定点式可燃气体探测器，控制设备间及蓄电池室内安装了火灾报警监测器，报警信号也将直接通过RTU 传送到控制中心进行报警。8.7 调控中心与站控室控制权的交接 调控中心具有优先操作权，允许对站控系统进行远程控制，但站控系统的控制权限优先于调控中心。中心/站控选择开关通常设在站控机柜内，开关的状态在站控HMI和中心操作员站上均应有明显的显示提示。开关的变更应经调控中心确认后，由站控室负责切换。如果调控中心与站控系统间发生通讯中断，站控系统默认的控制模式应为站自动控制。所有的控制权交换及

47、通信故障均要在两地发生事件报警记录。8.8 数据处理 8.8.1 故障条件下气质组份数据远程设定 流量计算机所需的天然气组份数据可通过与色谱分析仪直接通讯、站控PLC 写入、仪表面板键盘输入等方式获得，由流量计算机中的“站控写入天然气组份数据有效”数据位决定。该数据位为“1”，采用站控写入值，该数据位“0”，则不采用站控写入值。数据位为“0”时，通过流量计算机面板设置是采用键盘写入值或流量计算机读取的色谱分析仪数据。当色谱分析仪和流量计算机的数据通信中断或色谱分析仪故障时，色谱数据应置于维护状态，流量计算机所需的气质组份数据由站控PLC 写入。维护数据的写入方式由站控制模式决定，是调控中心写入

48、、还是站控操作员写入。8.8.2 阴保数据显示 上传DCC 的阴保数据：管/地电位（0.13.0V），输出电压（054V）和输出电流（030A）。8.8.3 时钟校准 调控中心的GPS 时钟校准站PLC，再通过PLC 校准流量计算机，每天校准1 次。8.8.4 站控系统上传DCC 的数据主要包括：（1）站控系统采集的所有温度、压力、压差、流量、所有仪表阀门状态等现场仪表信号；（2）流量归档数据、报警数据、调压系统控制参数等内部数据；（3）进站气体分析仪的信号（包括气相色谱分析仪、水露点分析仪、H2S 分析仪的数据）（4）ESD 触发状态及执行结果；（5）阴极保护系统信号（管地电位、输出电流、测试命令）（6）可燃气/火灾检测报警系统的报警信号；（7）配电系统的运行（断路器故障）及故障（断路器）状态；（8）发电机的运行状态及故障报警信号；（9）UPS 运行状态及故障报警信号；（10）数据通信系统的状态及故障信号；（11）站控制模式信号（站控/调度控制中心控）8.8.5 DCC 下发命令主要包括：（1）站正常关闭命令；（2）站紧急关闭ESD 命令；（3）中断用户供气命令；（4）站启动命令；（5）恢复用户供气命令；（6）过滤分离回路优先级选择、切换命令；（7）计量回路优先级选择、切换命令；（8）调压回路优先级选择、切换命令；（9）调节回路的压力、流量设定值；（10）时钟校准命令；