集散控制系統(tǒng)(DCS)及其在油田聯(lián)合站的應(yīng)用

牛先生

1 引言
集散控制系統(tǒng)是…種集中管理和分散控制的系統(tǒng)，控制任務(wù)由
下位機完成，而管理任務(wù)由上位機完成。目前它廣泛應(yīng)用于各行各
業(yè)， 尤其是在石油化工行業(yè)，而且正向充分發(fā)揮DCS性能以及
DCS與現(xiàn)場總線集成的方向發(fā)展。其中某油田聯(lián)合站為了實現(xiàn)站內(nèi)
各生產(chǎn)單元無人值守，站內(nèi)控制中心少人值守，集中監(jiān)控的高度自
動化管理以及確保長期穩(wěn)定安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)與管理效率的目
標，就采用了集散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對整個生產(chǎn)過程的重要運
行參數(shù)、運行狀態(tài)等進行檢測、控制顯示、報警，并能在中心控制
室進行自動和人工遙控。由于該油田作業(yè)區(qū)位于沙漠腹地，方圓幾
百公里全是沙漠，渺無人煙，環(huán)境十分惡劣，晝夜溫差較大，而且
常常有沙暴。所以該系統(tǒng)所選設(shè)備和儀表必須工作溫度范圍寬、密
封性好、防爆性好、運行穩(wěn)定可靠，才能滿足現(xiàn)場的要求。
2 集散控制系統(tǒng)在該油田聯(lián)合站的應(yīng)用
該油田聯(lián)合站的集散控制系統(tǒng)主要由過程控制管理站
(PM)、操作管理站(US)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)接口模塊組
成 其數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要由三大通信網(wǎng)絡(luò)組成： 局域控制網(wǎng)
(LCN)，通用控制網(wǎng)(UCN)和數(shù)據(jù)高速公路(DH)。每種網(wǎng)上
掛有不同功能的模件．實現(xiàn)了分散控制集中管嬋。
LCN網(wǎng)是系統(tǒng)的豐 =網(wǎng)． 該網(wǎng)符合IEEE802．4標�。� 采用
令牌總線 協(xié)議。掛接在LCN網(wǎng)L的模件主要有：萬能操作站
(US)、歷史模塊(HM)、應(yīng)用模件(AM)、町編 序控制器接
收稿日期：2003-12-13 電子郵件來稿
44 ElC VOI．11 2004 NO．3
口(PLCG)、計算機接口(CG)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(NIM)、數(shù)據(jù)
公路接u (HG)。
通用控制網(wǎng)(UCN)和邏輯管理站(LM)、過程管理站
(PM)以及先進過程管理站(APM)相連接。它遵循1EEE802．2
和IEEE802．4標準，具有5兆的傳輸速率，采用令牌總線協(xié)議，是
… 個高性能的、實時的MAP協(xié)議基礎(chǔ)上的過程控制網(wǎng)絡(luò)，它提供
工業(yè)生產(chǎn)所要求的冗余性、可靠性和安全性。
數(shù)據(jù)高速公路(DH)是第一代集散控制系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，采
用串行、半雙工方式工作，優(yōu)先存取和定時詢問方式控制，傳輸介
質(zhì)為75Q同軸電纜，傳輸速率為25OKbit／s，DH上設(shè)置了一個通信
指揮器(HTD)來管理通信。任何DH之間的通信必須由HTD 指
揮．從HTD 獲得DH 的權(quán)利。
各過程控制管理站可單獨進行某 生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)采集和實施
控制策略，并通過雙向數(shù)據(jù)傳輸通道， 由設(shè)在中心控制室的操作管
理站對生產(chǎn)情況和過程進行集中監(jiān)控，其生產(chǎn)過程主要指站外油氣
集輸，站內(nèi)油、氣、水三相分離，原油外輸和污水處理等。從站外
單井和選井閥組到站內(nèi)生產(chǎn)裝置的主要生產(chǎn)參數(shù)(如溫度．壓力和
液位等)和生產(chǎn)工藝閥組的開關(guān)狀態(tài)都可遠傳到中心控制室進行集
中顯示、采集、打印報表、實現(xiàn)報警和聯(lián)鎖功能。同時為了提高報
警和連鎖的可靠性，減少信號傳輸環(huán)節(jié)， 一些現(xiàn)場來的報警和連鎖
信號叮直接到報警和連鎖同路中實現(xiàn)聲光報警和連鎖控制。其站內(nèi)
油，氣、水三相分離的控制工藝流程圖如圖1所示。
從站外進來的原油首先進入第一級生產(chǎn)分離器進行初步分離，
分離出來的污水去污水處理系統(tǒng)，分離出來的氣體去高壓火炬和燃
氣系統(tǒng)，而初步處理后的原油經(jīng)過加熱后進入第二級生產(chǎn)分離器再
進’步分離．再次分離出的原油經(jīng)過泵抽至脫水器進行脫水處理后
進入脫氣罐進行脫氣處理，最后進入儲油罐。其中LDC：油水界面
控制器， PC：壓力控制器． FR：流量記錄儀． TC：溫度控制器．
LC：液位控制器， LIC：液面指示控制器．


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2012-10-19 21:58 上傳

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