儀表中控系統(tǒng)培訓(xùn)PPT

海洋石油111中控系統(tǒng)

主講人：向邦文目錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠(yuǎn)程I/O控制柜一、系統(tǒng)概述中控系統(tǒng)的主要功能是：

實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工藝、船體壓載、公用和火氣探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制、計(jì)量及應(yīng)急關(guān)斷、消防，還實(shí)現(xiàn)了中控對(duì)平臺(tái)和監(jiān)護(hù)船只的通訊。保證人身安全，保證生產(chǎn)的持續(xù)性，保護(hù)原油生產(chǎn)處理儲(chǔ)存系統(tǒng)和整個(gè)浮式儲(chǔ)油輪及其設(shè)施的安全。海洋石油111采用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)為集散控制系統(tǒng)（DCS）.它采用的是ABB公司的產(chǎn)品，它包括過程控制系統(tǒng)PCS以及應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)SSS。DCSPCSSSS上部模塊船體部分ESD關(guān)斷F&G火氣一、系統(tǒng)概述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)；SSS部分包括應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(ESD)和火氣探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)(F&G)。而火氣探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)(F&G)檢測(cè)到的火災(zāi)報(bào)警和故障信號(hào)通過硬線和串口RS232實(shí)現(xiàn)與ESD的通訊顯示，再通過關(guān)斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緊急關(guān)停和消防設(shè)施的自動(dòng)控制功能。PCS采用控制器冗余，而SSS采用機(jī)架冗余。DCSPCSSSS上部模塊船體部分ESD關(guān)斷F&G火氣一、系統(tǒng)概述

在可靠性要求很高的控制系統(tǒng)，需要采取冗余技術(shù)，一般是指兩套

系統(tǒng)互為備用。當(dāng)一套出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切到另一套系統(tǒng)工作。

同時(shí)對(duì)于I/O模塊，當(dāng)其有故障時(shí)，系統(tǒng)故障會(huì)被限制在I/O部分，

不會(huì)擴(kuò)大到其他部分。冗余包括控制器冗余、本地機(jī)架冗余、I/O冗

余。我們的PCS控制系統(tǒng)采用了控制器冗余，SSS控制系統(tǒng)和氮?dú)?/p>

控制系統(tǒng)采用的是本地機(jī)架冗余。一個(gè)名詞幾個(gè)縮寫冗余1、DCS：集散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem)2、PCS：過程控制系統(tǒng)(ProcessControlSystem)3、SSS:應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(SafetyShutdownSystem)4、ESD:應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)(EmergencyShutdownSystem)5、F&G:火氣探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)(Fire&GasSystem)6、MB300和AF100:ABB公司推崇通訊總線協(xié)議7、I/O柜:遠(yuǎn)程輸入輸出通訊柜，作為中控控制系統(tǒng)的延伸機(jī)柜。8、PLC：可編程序控制器，可以是DCS系統(tǒng)的組成。目錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠(yuǎn)程I/O控制柜二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)目錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠(yuǎn)程I/O控制柜PCS過程控制器三、PCS與SSS控制器PCS過程控制系統(tǒng)控制器采用ABB公司的AC450(AdvantController450)控制器,該控制器帶冗余的CPU和內(nèi)存。該控制器位于第三甲板的中控設(shè)備間，共有2個(gè)機(jī)柜。AC450-1負(fù)責(zé)上部模塊生產(chǎn)和其它重要設(shè)備以及單點(diǎn)PLC的通訊和管理；AC450-2主要負(fù)責(zé)船體部分的遠(yuǎn)程I/O及設(shè)備的管理。AC450控制器通過冗余的雙絞線連接到MB300控制網(wǎng)絡(luò)電纜上，該控制網(wǎng)絡(luò)電纜也是冗余的?？刂破鲀?nèi)部配有閃存，用于系統(tǒng)在線增加軟件而不致于影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為RAM內(nèi)存配備的電池可以維持4小時(shí)。該控制器由UPS供2路AC220V電源，機(jī)柜內(nèi)配有電源轉(zhuǎn)換器。PCS過程控制器三、PCS與SSS控制器

AC450-1機(jī)柜由AC450控制器機(jī)架、控制器風(fēng)扇、光釬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、RS-485通訊轉(zhuǎn)換器、機(jī)柜穩(wěn)壓電源等組件組成。

控制器通過光纖信號(hào)通道與上部模塊遠(yuǎn)程I/O柜緊密關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)接受上部模塊現(xiàn)場(chǎng)工藝狀態(tài)信號(hào)。

RS-485通訊轉(zhuǎn)換器作用為與各上部模塊公共系統(tǒng)PLC系統(tǒng)建立通訊，它們有單點(diǎn)系統(tǒng)STP、主機(jī)系統(tǒng)、氮?dú)獍l(fā)生器系統(tǒng)N2SYS、鍋爐系統(tǒng)HM.SYS.、惰氣系統(tǒng)IG等。PCS過程控制器三、PCS與SSS控制器

AC450-2機(jī)柜與AC450-1機(jī)柜結(jié)構(gòu)相同，但是作用范圍不同，控制器通過光纖信號(hào)通道與船體部分遠(yuǎn)程I/O柜緊密關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)接受船體部分現(xiàn)場(chǎng)工況狀態(tài)信號(hào)。

RS-485通訊轉(zhuǎn)換器作用為與各船體系統(tǒng)PLC系統(tǒng)建立通訊，它們有閥門遙控系統(tǒng)、液位遙測(cè)系統(tǒng)、船體空壓機(jī)系統(tǒng)、貨油系統(tǒng).、艉輸系統(tǒng)、氣體采樣系統(tǒng)等等。AC450-2控制器處理還原這些系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)信號(hào)為操作者可以方便讀取的設(shè)備狀態(tài)信息和模擬量讀數(shù)。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器三、PCS與SSS控制器

SSS系統(tǒng)采用ABB公司的AC400,該系統(tǒng)為帶有雙重配置的雙冗余的故障安全型的控制器。該控制器包括2個(gè)獨(dú)立的AC400控制器，這2個(gè)控制器同時(shí)并聯(lián)獨(dú)立運(yùn)行，通過冗余的MB300高速數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行通訊，內(nèi)置專用的與安全有關(guān)的軟件，帶增強(qiáng)的環(huán)路監(jiān)測(cè)功能。

冗余的處理器模塊為8MB內(nèi)存，RAM的電池在系統(tǒng)主電源失電后可持續(xù)保持RAM內(nèi)容約4小時(shí)。

該控制器由UPS供2路AC220V電源，機(jī)柜內(nèi)配有電源轉(zhuǎn)換器。另外，機(jī)柜內(nèi)還配有I/O接口卡、串行通訊卡、SSS系統(tǒng)控制軟件和系統(tǒng)軟件等?？刂破鳈C(jī)柜安裝于第三甲板的中控設(shè)備間，共有2個(gè)機(jī)柜。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器三、PCS與SSS控制器

AC400-1機(jī)柜由兩個(gè)雙重配置的雙冗余AC400控制器機(jī)架、光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換器、機(jī)柜穩(wěn)壓電源等組件組成?？刂破魍ㄟ^光纖信號(hào)通道與上部模塊遠(yuǎn)程I/O柜（SSS2001I/O柜、SSS2002I/O柜）緊密關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)接受上部模塊現(xiàn)場(chǎng)工藝關(guān)斷儀表數(shù)據(jù)信號(hào)（如系列一高壓分離器液位高高變送器或者壓力高高變送器實(shí)時(shí)讀數(shù)高于中控設(shè)定值）和SSS控制器將發(fā)出關(guān)斷指令（根據(jù)ESD關(guān)斷邏輯，發(fā)出3A級(jí)關(guān)斷指令，關(guān)斷相應(yīng)SDV關(guān)斷閥門）。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器三、PCS與SSS控制器如右圖，AC400-1和AC400-2機(jī)柜內(nèi)為冗余控制器配置的供電電源開關(guān)控制系統(tǒng)，保證輸出卡的輸出有效。SSS應(yīng)急關(guān)斷控制器三、PCS與SSS控制器

AC400-2在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用為：進(jìn)行船體部分的ESD和F&G的硬線信號(hào)(大約400點(diǎn))的數(shù)據(jù)處理和執(zhí)行，緊密聯(lián)系于遠(yuǎn)程SSSI/O控制柜（SSS9001I/O柜）進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出和接收（用于分擔(dān)動(dòng)力輔機(jī)、化學(xué)藥劑泵部分的關(guān)斷邏輯處理）。AC400-2機(jī)柜與AC400-1機(jī)柜結(jié)構(gòu)相同，但是作用范圍不同，除船體ESD邏輯外，還處理火氣系統(tǒng)的ESD2級(jí)關(guān)斷邏輯。目錄一、系統(tǒng)概述二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、PCS與SSS控制器四、遠(yuǎn)程I/O控制柜海洋石油111船體部分的控制、監(jiān)測(cè)和報(bào)警點(diǎn)約2000個(gè)，上部模塊部分也有1000余個(gè),這么多的信號(hào)不可能每一個(gè)信號(hào)直接用線接入中控機(jī)柜，于是現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)根據(jù)它們所在的區(qū)域，分別就近接入遠(yuǎn)程RIO機(jī)柜（REMOTEINPUT&OUTPUTCABINET），遠(yuǎn)程RIO控制機(jī)柜與中控系統(tǒng)的控制器通訊。每個(gè)船體部分的RIO機(jī)柜供2路AC220V1PhUPS電源，其內(nèi)部配有電源模塊將AC220V轉(zhuǎn)換成DC24V給每個(gè)IO卡件供電。卡件的核心電壓為5VDC。四、遠(yuǎn)程I/O控制柜

RIO20001RIO90002RIO20002RIO90001RIO90003RIO90004RIO90005RIO20001/RIO20002

生產(chǎn)部分的I/O柜PCS-20001/20002和SSS20001/20002位于上部模塊，兩個(gè)序列控制柜基本對(duì)稱布置，在世紀(jì)大道兩側(cè)計(jì)量撬塊和水力旋流器附近。

兩組柜子與上部模塊兩個(gè)原油工藝處理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行連接。包括溫度、壓力、液位變送器等以及還有閥門定位器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)。四、遠(yuǎn)程I/O控制柜

四、遠(yuǎn)程I/O控制柜

RIO90001

船體的I/O柜包括PCS90001和SSS90001位于上部模塊低壓配電房，主要負(fù)責(zé)由高壓配電板和區(qū)配電板直接供電的設(shè)備、泵和裝置的運(yùn)行信號(hào)、可控制信號(hào)和故障信號(hào)的采集，以便于在中控室實(shí)行集中監(jiān)控。低壓配電間RIO90002

PCS90002位于上甲板U平臺(tái)的液壓間，有3臺(tái)獨(dú)立的機(jī)柜,該RIO機(jī)柜為閥門遙控系統(tǒng)和大艙加熱系統(tǒng)專用，閥門的開啟/關(guān)閉狀態(tài)、開度大小要在中控顯示，在中控CRT上可以遙控閥門，發(fā)出開啟和關(guān)閉指令、調(diào)節(jié)閥門開度、調(diào)節(jié)溫控閥的溫度等。四、遠(yuǎn)程I/O控制柜

RIO90003

PCS90003位于機(jī)艙C平臺(tái)，機(jī)艙和泵艙內(nèi)的一些現(xiàn)場(chǎng)儀表的液位信號(hào)、壓力信號(hào)和一些泵的運(yùn)行信號(hào)、故障報(bào)警信號(hào)要通過硬線接入RemoteI/O，傳入中控系統(tǒng)在中控CRT上顯示和控制。四、遠(yuǎn)程I/O控制柜

機(jī)艙C平臺(tái)RIO90004

PCS90004位于A平臺(tái)的船體配電板室,主要負(fù)責(zé)由高壓配電板和區(qū)配電板直接供電的設(shè)備、泵和裝置的運(yùn)行信號(hào)、可控制信號(hào)和故障信號(hào)的采集，以便于在中控室實(shí)行集中監(jiān)控。

配電板母排故障和對(duì)地絕緣低故障也要在中控臺(tái)CRT上顯示。一些風(fēng)機(jī)和有關(guān)的泵主要在中控CRT上遙控啟動(dòng)和停止。另外，位于就近區(qū)域的防火風(fēng)閘、防火門的狀態(tài)信號(hào)也要送到中控顯示。四、遠(yuǎn)程I/O控制柜