中控系統(tǒng)簡介及操作(一)課件

1、2n本講主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：本講主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：n一、中控系統(tǒng)功能概述；n二、中控設(shè)備簡要介紹；n三、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)（PCS）的操作及注意事項 ；n四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項；n五、其他（非工藝處理系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)控及控制）3中控系統(tǒng)功能概述n中控系統(tǒng)中控系統(tǒng)n系統(tǒng)概述nFPSO油輪是一艘具備海上平臺原油預(yù)處理分離功能和穿梭油輪原油安全儲存兩種能力設(shè)計的特殊油輪。中央控制系統(tǒng)也是根據(jù)這一思想，把中控控制分成上部工藝TOPSIDE模塊和船體工業(yè)VESSEL模塊；中央控制系統(tǒng)從控制功能劃分，又可劃分為生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)（PCS）和安全控制系統(tǒng)(SSS)。其中安全控制系統(tǒng)又分為緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ES

2、D）和火氣探測系統(tǒng)（F&G）兩個相對獨立的子系統(tǒng)。4一、中控系統(tǒng)功能概述一、中控系統(tǒng)功能概述n在FPSO上有一套集中的控制系統(tǒng)，即中央控制系統(tǒng)CCS(Center Control System)。中控系統(tǒng)不僅是整個FPSO的船體部分和上部模塊部分的原油工藝處理控制中心，而且是FPSO設(shè)備和人員安全的重要保障所在。該系統(tǒng)包括過程控制系統(tǒng)PCS和應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)SSS,其中PCS部分包括船體部分控制系統(tǒng)和原油工藝處理過程控制系統(tǒng)；同時還和其它主要設(shè)備進行通訊，對其重要參數(shù)和狀態(tài)進行有效監(jiān)控； SSS部分包括應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(ESD)和火氣探測報警系統(tǒng)(F&G)，實現(xiàn)對油輪上設(shè)備和人員的保護

3、。整個控制系統(tǒng)采用ABB公司的ADVANT CONTROLLER 450系統(tǒng)和ABB公司的SAFEGUARD 400系統(tǒng)，AC 450系統(tǒng)負(fù)責(zé)過程控制系統(tǒng)PCS，SG400負(fù)責(zé)緊急關(guān)斷(ESD)系統(tǒng)，而火氣探測報警系統(tǒng)(F&G)檢測到的火災(zāi)報警和故障信號通過硬線和串口RS232實現(xiàn)與ESD的通訊顯示，再通過關(guān)斷系統(tǒng)實現(xiàn)緊急關(guān)停和消防設(shè)施的自動控制功能。5一、中控系統(tǒng)功能概述n中控系統(tǒng)的主要功能是：中控系統(tǒng)的主要功能是：n實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的工藝、船體壓載、公用和火氣探測報警系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、控制、計量及應(yīng)急關(guān)斷、消防，還實現(xiàn)了中控對平臺和監(jiān)護船只的通訊。保證人身安全，保證生產(chǎn)的持續(xù)性，保護

4、原油生產(chǎn)處理儲存系統(tǒng)和整個浮式儲油輪及其設(shè)施的安全。nFPSO中控系統(tǒng)采用ABB公司的Advant Controller 450系統(tǒng)和SafeGuard400系統(tǒng)，其中AC450系統(tǒng)負(fù)責(zé)過程控制系統(tǒng)，SG400系統(tǒng)負(fù)責(zé)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(ESD)和火氣探測報警系統(tǒng)(F&G)，AC450系統(tǒng)和SG400系統(tǒng)的控制器通過專用的屏蔽雙絞線連接到MB300總線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和傳輸。6一、中控系統(tǒng)功能概述n四四. 系統(tǒng)操作畫面系統(tǒng)操作畫面n上位機操作系統(tǒng)以前使用的是WINDOWS NT，在部分上位機升級后，新畫面操作軟件使用的環(huán)境是WINDOWS2000。熟悉上位機畫面有利于我們對船上所有設(shè)備進行操作

5、、管理、故障分析診斷和有效的維護，并且在作業(yè)時對一些設(shè)備進行必要的旁通隔離。并能避免我們進行誤操作導(dǎo)致設(shè)備不必要的損失。 7一、中控系統(tǒng)功能概述8一、中控系統(tǒng)功能概述n中控畫面主要分成三大塊（見上圖右上角），過程控制系統(tǒng)主流程、火氣部分和因果圖部分。系統(tǒng)流程圖主要分上部模塊和船體部分。分別顯示上部模塊的主流程，包括各成撬設(shè)備的流程和監(jiān)控點；船體部分的主流程，包括船體部分成撬設(shè)備的流程和監(jiān)控點。火氣部分也分上部模塊和船體，上部模塊部分分區(qū)域顯示上部模塊火災(zāi)探測器現(xiàn)場安裝位置、各探頭目前狀態(tài)、ESD按鈕位置和狀態(tài)、手動SDV和BDV閥的復(fù)位按鈕和它們的狀態(tài)。船體部分分區(qū)域顯示船體部分的火災(zāi)探測設(shè)備

6、和MFS按鈕等；因果圖部分也包括上部模塊和船體部分，上部模塊是用矩陣圖形式顯示上部模塊的ESD關(guān)斷邏輯； 船體部分顯示的是船體部分的ESD關(guān)斷邏輯矩陣圖。 另外還有顯示外部通訊設(shè)備的狀態(tài)，以及該具有自我控制的設(shè)備的主要參數(shù)及狀態(tài)的列表。含HIPPS、STP、F&G等。n在熟悉上位機畫面的時候還必須熟悉設(shè)備運行、停止、故障等各種狀態(tài)在上位機畫面的表示方式，熟悉設(shè)備在上位機畫面的操作，熟悉上位機模擬量在上位機畫面的顯示和工程師站修改相關(guān)參數(shù)的方法，熟悉火氣各探頭和按鈕等在上位機畫面的顯示。熟悉因果圖，也就是熟悉ESD邏輯。9二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介n中控操作臺設(shè)備的狀況：中控操作臺設(shè)備的狀況：

7、n中控臺上設(shè)有2臺工程師工作站, 6臺操作員工作站，1臺裝載計算機，1臺外輸計量計算機；還有惰氣系統(tǒng)操作面板、CCTV操作鍵盤、艉輸系統(tǒng)應(yīng)急控制按鈕、關(guān)斷和消防報警控制臺、通訊操作臺等。10二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介11二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介12二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介13二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介 14二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介15二、中控系統(tǒng)設(shè)備簡介16三、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)（PCS）的操作及注意事項 n本小節(jié)內(nèi)容為現(xiàn)場實操講解n1、操作臺的監(jiān)控要點及注意事項；n2、工藝處理系統(tǒng)的流程及控制邏輯講解；n3、工藝處理系統(tǒng)各個控制器自動控制設(shè)點的設(shè)置及注意事項；n4、閥門的控制；n5、泵的控制；17四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（E

8、SD）的操作及注意事項n本小節(jié)主要內(nèi)容：n1、應(yīng)急關(guān)斷設(shè)計理念及簡介n2、應(yīng)急關(guān)斷各個等級的劃分n3、應(yīng)急關(guān)斷的操作及要點n4、HIPPS 系統(tǒng) 簡介和操作18四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n1、應(yīng)急關(guān)斷設(shè)計理念及簡介：、應(yīng)急關(guān)斷設(shè)計理念及簡介：n應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)ESD是DCS系統(tǒng)的一個相對獨立的控制子系統(tǒng)。它不直接參與生產(chǎn)過程控制，它僅對參與生產(chǎn)過程的設(shè)備、工藝設(shè)備參數(shù)、條件、設(shè)定值等監(jiān)控，當(dāng)某些生產(chǎn)要素不滿足時，ESD系統(tǒng)能自動地、有條不穩(wěn)地使控制系統(tǒng)、工藝生產(chǎn)設(shè)備停下來，它可有效的防止各類事故的發(fā)生，降低生產(chǎn)成本。鑒于它如此重要，通常采用冗余技術(shù)構(gòu)造ESD系統(tǒng)是目前通常提高可靠性

9、的一種普及做法。19四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項nESD分級設(shè)計的基本原則是： 根據(jù)不同情況分級、分區(qū)關(guān)斷，某一級的關(guān)斷不能引起較高級別的關(guān)斷，只能驅(qū)動所有較低級別的關(guān)斷。n應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)接收來自現(xiàn)場的壓力、溫度、液位、流量開關(guān)、手動按扭、火災(zāi)消防按扭。輸出信號控制電磁閥、馬達控制器、關(guān)斷閥以及現(xiàn)場控制盤等設(shè)備。應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)通常采用故障安全型原則，在正常的工況下，觸點是閉合的，整個回路帶電，具有實時回路監(jiān)測功能，當(dāng)處于異常狀態(tài)時，觸點斷開，回路失電，關(guān)斷相應(yīng)的裝置和設(shè)備。20四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n關(guān)斷復(fù)位按鈕關(guān)斷復(fù)位按鈕n中控臺上設(shè)置了各級手動關(guān)停和復(fù)位按扭，

10、當(dāng)發(fā)生關(guān)斷時，應(yīng)該分析故障的原因，再到現(xiàn)場檢查設(shè)備，確認(rèn)故障已經(jīng)排除，操作人員也已經(jīng)處于安全位置，方可在中控臺上進行復(fù)位。n報警手動按鈕報警手動按鈕n番禺FPSO-111油輪共有三種形式的報警手動按鈕。命名分別為EPB-xxx、PB-xxx、MFS-xxx。21四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項nESD1級關(guān)斷(總關(guān)斷)ESD-1n關(guān)斷級別最高。在遇到無法抗拒的情況（如海嘯、地震，無法控制的井噴，無法控制的嚴(yán)重事故等）系統(tǒng)強迫關(guān)斷。nESD1級關(guān)斷由下列觸發(fā)，而且除了ESD-1按鈕設(shè)備故障外，必須是人為觸發(fā)：n中控臺上的ESD1手動按鈕(1個)。n直升機甲板逃生通道上的ESD1手動按鈕

11、（2個）n救生艇集合處的ESD1手動按鈕（2個，左右舷各一）。22四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項nESD1級關(guān)斷將產(chǎn)生下列動作：n觸發(fā)各級關(guān)斷。n關(guān)斷主電源系統(tǒng)。n觸發(fā)廣播A/B系統(tǒng)棄船報警。n觸發(fā)機艙報警燈柱棄船報警。n除了已經(jīng)啟動的柴油應(yīng)急消防泵和應(yīng)急機外，其它設(shè)備全部關(guān)停。23四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項nESD2級關(guān)斷，又稱為火氣關(guān)斷。n由于火氣關(guān)斷涉及的安全等級高，涉及的區(qū)域的相關(guān)由于火氣關(guān)斷涉及的安全等級高，涉及的區(qū)域的相關(guān)設(shè)備多，將作為中控系統(tǒng)的第二次講課，本次不列入設(shè)備多，將作為中控系統(tǒng)的第二次講課，本次不列入講課內(nèi)容；講課內(nèi)容；24四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（

12、ESD）的操作及注意事項n ESD3級關(guān)斷，即生產(chǎn)關(guān)斷，其中又包括了ESD3-A 和ESD3-B關(guān)斷；nESD-3是生產(chǎn)系統(tǒng)的總關(guān)斷，即關(guān)斷兩個系列的生產(chǎn)處理系統(tǒng)；nESD3-A關(guān)斷一系列工藝處理系統(tǒng)；nESD3-B關(guān)斷二系列工藝處理系統(tǒng)；nESD4級關(guān)斷為原油工藝處理裝置及設(shè)備的關(guān)停，只針對單臺設(shè)備，而不直接對其它設(shè)備和系統(tǒng)進行動作。但由于關(guān)掉單臺設(shè)備后所產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，在進行邏輯分析時必須全面考慮。25四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n3、應(yīng)急關(guān)斷的操作及要點：n下圖是應(yīng)急關(guān)斷的邏輯因果關(guān)系26四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n以上圖為例，當(dāng)現(xiàn)場滿足某個變送器的設(shè)點條件

13、，該變送器會傳送信號回中控PLC系統(tǒng)，由PLC系統(tǒng)觸發(fā)右邊事件的因，再由因動作輸出右邊相應(yīng)的果；n事件的因在實際操作中有四種狀態(tài)：事件的因在實際操作中有四種狀態(tài)：n1、綠色（正常）n 2、紅色（輸出）n 3、藍(lán)色（旁通） n4、黃色（阻止警報）27四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n事件果在實際操作中有事件果在實際操作中有5種狀態(tài)：種狀態(tài)：n1、實心（閥門打開，氣關(guān)閥除外）n2、空心（閥門關(guān)閉，氣關(guān)閥除外）n3、綠色（自動狀態(tài)）n4、紅色（事件輸出或故障狀態(tài)）n5、藍(lán)色（手動狀態(tài)，不受事件輸出的影響）28四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n應(yīng)急關(guān)斷的操作要點：應(yīng)急關(guān)斷的操作要點

14、：實操講解實操講解n應(yīng)急關(guān)斷產(chǎn)生后的處理；（采取緊急措施、快速找出原因、排除故障）n什么情況下手動觸發(fā)應(yīng)急關(guān)斷；n應(yīng)急關(guān)斷觸發(fā)后的恢復(fù)條件及操作；29四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項n4、HIPPS 系統(tǒng)系統(tǒng) 簡介和操作簡介和操作nHIGH INTEGRITY PRESSURE PROTECTION SYSYTEM 簡稱HIPPS 系統(tǒng), 是由 HIMA廠家系統(tǒng)集成。在番禺111油輪上, 它包含的內(nèi)容是兩個系列入口關(guān)斷閥處的8個壓力變送器和HIMA系統(tǒng)柜子里所有的內(nèi)容。信號范圍包括傳遞到中控系統(tǒng)作顯示，和傳遞到單點的液壓控制系統(tǒng)(控制兩個平臺來油立管進口的兩個關(guān)斷閥)。nHipps系統(tǒng)為HIMA 公司拳頭產(chǎn)品之一，這個設(shè)備的安全等級達到SIL 3，是油輪最為可靠的設(shè)備，Hipps系統(tǒng)的主要功能是在于“預(yù)防和處理由于控制系統(tǒng)或儀表的故障，或人員的誤操作而引起的設(shè)備控制系統(tǒng)混亂失控。邏輯關(guān)斷失效的狀況下。進行平臺來油管線的保護關(guān)斷處理。Hipps系統(tǒng)控制獨立，不受中控ESD系統(tǒng)、火氣系統(tǒng)的支配。以保證它的判斷獨立性，對油輪生產(chǎn)工藝的安全保護具有重要的意義。30四、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）的操作及注意事項nHipps系統(tǒng)功能：系統(tǒng)功能：n當(dāng)來油壓力達到高壓報警值時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉單點SDV-0390/SDV-0393和生產(chǎn)系統(tǒng)高壓分離器進口來油關(guān)斷閥SDV-20110