张树文油气储运系统自动化第三章油库管理自动化1.ppt
《张树文油气储运系统自动化第三章油库管理自动化1.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《张树文油气储运系统自动化第三章油库管理自动化1.ppt(99页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、2023/2/15,1,油库自动化-1,2,2023/2/15,油库自动化?,油库+自动化,测量控制管理,温度压力流量液位成分,泵锅炉阀门,设备安全经营,3,2023/2/15,油库自动化的主要内容有哪些?油库来油、外输及库存量计量油罐区自动化:油罐液位、温度;超限保护;流程自动切换;油罐密闭控制;装卸区自动化消防系统自动化油库管理信息系统自动化,4,2023/2/15,第1节 油库自动化概述,1、油库工艺流程2、系统设计概况3、油库自动化系统总体方案4、自动计量系统5、自动付油系统6、管线工艺自动化/阀门控制系统7、可燃气体报警系统8、视频监控系统9、作业优化调度系统,5,2023/2/15
2、,1、油库工艺流程,油库的作用?是纽带是基地是终点,接收、储存和发放原油或石油产品,6,2023/2/15,1、油库工艺流程,油库的工艺流程?储存区装卸区 操作区辅助生产区行政管理区,油罐泵房管道 外输泵房铁路 火车公路 汽车水路 轮船,加热炉消防污水处理阴极保护变配电,指挥 外销调度,7,2023/2/15,2、自动化系统设计,2.1 系统设计思想信息管理体系结构符合整个石化行业的ERP建设的需要为逐步形成支持决策层、利润层和生产成本控制层三层管理体系的信息集成系统提供可能。为实现集团自动处理有关财务、原料及设备管理、生产计划、以及整个供应过程中的销售和分销活动提供了基础。,8,2023/2
3、/15,2.2 系统设计原则,自动化技术、信息技术系统开放管控一体化 系统设计原则,9,2023/2/15,2.2 系统设计原则,开放性标准化原则可靠性安全性原则准确性可测试性原则实用性与先进性相结合原则,10,2023/2/15,2.3 系统设计目标和内容,利用现代控制技术,构建多点自动化测控系统采用先进、可靠、简单、实用的工控技术利用现场总线技术,构建油库自动化控制网络建立集油库库区自动化测控系统于一体的自动化监控平台建立完整的油库综合管理系统现场信息与管理信息结合形成管理控制系统。实现与相关公司信息系统的无缝连接,11,2023/2/15,3 油库自动化系统总体方案,3.1 系统总体方案
4、设计原则3.2 系统总体结构设计方案3.3 油库自动化系统总体结构,12,2023/2/15,3.1 系统总体方案设计原则,整个系统由四个控制子系统构成。阀门自动控制及安全联锁系统储罐混合法自动计量系统微机自动发油系统安全监控系统(包括:可燃气检测系统、油库电视监控系统、高/低液位监测系统、电子巡更等),13,2023/2/15,3.2 系统总体结构设计方案,系统自下向上由现场自动化层、集中控制层及管理层(包括油库管理层、公司管理/调度层)三个层面组成。系统结构如下,14,2023/2/15,15,2023/2/15,现场自动化层 现场自动化层实现油库生产作业设备现场单点测控,包括汽车发油控制
5、、油罐自动计量、管线工艺自动化、库区安全监控(电视监控、油气报警、智能巡检、门禁监控)等系统的现场单点测控。,16,2023/2/15,集中控制层,实施各子系统的监控管理系统,采集各系统作业设备数据,监控管理各子系统的信息。实施自动化监控平台,在监测现场作业设备基础上,跟踪作业流程、实现作业信息共享,作业流程关联监控,通过油库网络环境,提供油库自动化统一监控平台,满足油库集中监控的需求。在网络环境下,获取的测控系统信息支持远程数据传输,提供远程监测功能。实施作业调度优化系统,以自动化监测系统获得的现场作业数据为依据,优化库区工艺控制流程。,17,2023/2/15,管理层,油库综合业务管理系统
6、,以数据库、网络技术为基础,依托油库自动化子系统,面向油库日常作业,提供流程化、信息化管理手段,为油库领导及上级管理部门提供油库自动化监控信息,作业调度信息、业务管理信息的综合分析、查询功能,为油库内部管理提供更准确、有效的决策支持。通过接口与业务管理系统实现数据共享,为上级管理部门迅速掌握油库实时信息,加强检查、指导提供技术支持手段。,18,2023/2/15,与其它系统关系,业务管理系统的发油指令油库自动化系统的发油数据业务管理系统的进货数据油库自动化系统的计量库存设备故障与报警信息数据查询与报表基础数据,19,2023/2/15,3.3 油库自动化系统总体结构,3.3.1系统逻辑结构3.
7、3.2系统物理结构3.3.3系统的网络结构3.3.4现场测控网络结构3.3.5油库SCADA系统的技术指标3.3.6 油库系统防火墙,20,2023/2/15,3.3.1系统逻辑结构,系统逻辑结构分为两个层次。第一个层次以油库的自动计量、自动付油、安防监控等自动化系统为基础,实现油库层次的自动化操作和安全管理。第二个层次以实时数据库、业务数据库为基础,通过设备管理、优化调度、二次物流等功能模块,实现业务层面的生产和管理自动化调度管理系统。,21,2023/2/15,3.3.2系统物理结构,油库管控系统选择SCADA系统模式,采用分级分布式计算机控制系统,对工程的工艺过程进行集中管理、分散控制。
8、油库SCADA主站计算机系统采用开放式体系结构,有利于将来系统的升级。中心控制室计算机系统、各子系统通过网络与主站计算机通讯。生产网、业务办公网和上级公司数据通信网构成了一个先进的管理控制和数据采集系统(SCADA),实现了对整个油库信息的集中管理及分散控制。,22,2023/2/15,3.3.3系统的网络结构,采用总线型接入,在内网中有数据库服务器,WEB服务器,数据采集服务器和IP21服务器。油库采用总线型接入,使用硬件防火墙进行内外网隔离。内网分成两个网段即网段A(办公网络)和网段B(控制网络)。网段B采用数据冗余技术。网段A有若干台办公PC机组成,网段B有数据采集机,数据库服务器,计量
9、管理机,付油开票机、付油管理机,可燃气体报警机,电视监控设备等组成。库内网段A(办公网)和上级公司网络不能直接访问库内网段B(控制网)内的计算机,访问网段B(控制网)内控制机数据必须通过网段B(控制网)的数据采集机,网段B(控制网)内所有计算机与网段B(控制网)以外任何数据交互也必须通过数据采集机。上级公司通过VPN隧道与油库进行通信和数据传输。各子系统中工作站通过路由器或光纤交换机与一台服务器连接构成库区局域网。该网络的网络软件工作平台采用WINNT。在网络服务器上安装WINNT服务器版。每工作站上安装 WIN2000作为工作站的工作平台。外网与内网通过安装在服务器内的防火墙进行数据交换,以
10、保证内网数据库的安全。该网络在100米范围内用双绞线做网线,100m以上采用光纤通讯建立100M网络。整个油库管理系统软件安装在服务器上。各个工作站安装相应的计量与控制软件。,23,2023/2/15,3.3.3系统的网络结构,24,2023/2/15,3.3.4 现场测控网络结构,测控网络结构现场自动化系统可以简单概括为“大系统,多功能”系统间的相互联系纷繁复杂,为保证油库各系统稳定、可靠运行,拟在油库测控现场采用现场总线网组建自动化测控网络:系统采用西门子S7-400PLC做双机冗余主站,以Profibus-DB为总线协议。在各分站中,依据不同系统采用不同现场总线设备,管线工艺设备电动阀门
11、,传感器,管道泵的控制采用AS-i总线设备为分站,汽车定量装车、油罐自动计量、安全监控(视频监控系统采用视频总线)等系统采用ProfibusDB总线设备为分站,各分站通过ProfibusDB环网与总站实现数据通讯,管理终端则通过工业以太网Ethernet与总线系统的主站实现数据交换,25,2023/2/15,26,2023/2/15,系统优点及特点,油库采用现场总线技术系统的优点 1)测控网络系统功能连锁 2)节省硬件数量与投资 3)节省安装费用 4)节省维护开销 5)用户具有高度的系统集成主动权 6)系统准确性和可靠性高,27,2023/2/15,3.3.5 油库系统防火墙,防火墙就是一个位
12、于计算机和它所连接的网络之间的软件。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。防火墙是网络之间执行控制策略的系统,它包括硬件和软件。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据服务器的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个分析器,有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。,28,2023/2/15,防火墙的架构,一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。屏蔽路由器是一个多端口的IP路由器,它通过
13、对每一个到来的IP包依据组规则进行检查来判断是否对之进行转发。屏蔽路由器从包头取得信息,例如协议号、收发报文的IP地址和端口号、连接标志以至另外一些IP选项,对IP包进行过滤。代理服务器是防火墙中的一个服务器进程,它能够代替网络用户完成特定的TCP/TP功能。,29,2023/2/15,4 自动计量系统,4.1系统目标和作用4.2 系统组成结构4.3 系统主要功能4.4 实现效果及特点4.5 系统主设备技术参数及特点,30,2023/2/15,4.1系统目标和作用,(1)实现储罐监控与计量的自动化,提高效率;(2)实现储罐监控与计量的实时性(3)提高计量精度(4)保证库区运行安全(5)堵塞管理
14、漏洞,31,2023/2/15,4.2 系统组成结构,32,2023/2/15,4.3 系统主要功能,(1)实时测量储罐状态。(2)储罐状态实时报警。(3)实时监测与计量存货数量。(4)油品计量管理与控制。(5)生成、预览及打印报表;,33,2023/2/15,4.3 系统主要功能,(6)保存和查询历史状态和事件(7)保存和查询报警时间(8)保存和查询输转油事件(9)参数下载与设置(10)下载查询储罐容积表,34,2023/2/15,4.4 实现效果及特点,实现效果:动态反映罐内油品液位、油高、水高、温度提供油罐群测、单测功能实现液位非正常状态报警(漏油、超限)计算总质量、总体积、密度、标准密
15、度及标准体积实时显示监测数据根据用户需求打印报表,35,2023/2/15,系统特点:(1)采用现场总线型全数字化系统。(2)系统采用分布式测控方式。(3)系统所有的传感器、现场处理器均采用防雷击保护措施,(4)系统可每天24小时,365天开机运行。(5)仪表测量精度高,液位测量精度。(6)液位开关上下限位硬性报警,安全可靠。,36,2023/2/15,4.5 系统主设备技术参数及特点,伺服式液位仪量程:027米(标准型)测量精度:1mm 油水界面测量精度:2mm 密度测量精度:5Kg/m3 温度测量精度:0.1 测量分辨率:0.1mm 重复性:0.1mm 波动积分时间:在0.510S间3点可
16、编程 操作压力:0.6MPa 环境温度:-40+70,37,2023/2/15,5 自动付油系统,提油卡和油库门禁系统相结合,实现凭卡入库,加强油库安全管理。门禁监控系统使用汽车定量装车系统的IC卡(配送卡、提油卡(临时卡)、客户卡)),实现油库管理“一卡通”与公司信息系统网络连接,实现数据共享,38,2023/2/15,5 自动付油系统,5.1 系统组成结构自控发油系统有集散式和集中式两种。集散式自控发油系统由一台上位管理微机(上位机)和若干台隔爆型下位付油控制仪(下位机)和流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。系统中上、下位机之间通过屏蔽通讯线缆连接,通过RS-485协
17、议传送所有的付油信息,同时上位机可实时监控所有下位机的付油过程。,39,2023/2/15,集散式自控发油系统,集散式自控发油系统由一台上位管理微机(上位机)和若干台隔爆型下位付油控制仪(下位机)和流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。,40,2023/2/15,集中式自控发油系统由上位机、PLC、现场操作编码器、流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。,41,2023/2/15,集散控制系统 DCS概述,DCS的体系结构 DCS的体系结构通常为三级。第一级为分散过程控制级;第二级为集中操作监控级;第三级为综合信息管理级。分散过程控制级 集中操作监控级 综
18、合信息管理级 通信网络系统,42,2023/2/15,典型的DCS 第一阶段(1975年1980年)的代表产品有美国Honeywell公司的TDC2000;第二阶段(1980年1985年)是DCS的成长与完善时期,这一阶段的代表产品有Honeywell公司的TDC3000,YOKOGAWA的CENTUM A,B,C等;第三阶段(1985年以后)是DCS的扩展期,这一代的典型产品有:Honeywell公司的TDC 3000/PM;YOKAGAWA公司的CentumXL;Bailey Control公司的INFI90等;,43,2023/2/15,DCS的分散过程控制级,现场控制站 现场控制站的构
19、成 机箱(柜)电源PC总线工业控制机 通信控制单元 手动、自动显示操作单元现场控制站的功能现场控制站的功能主要有6种,即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能。,44,2023/2/15,智能调节器 以微处理器技术为基础的智能调节器(如单回路、多回路智能调节器)由于具有数据通信功能,因此在DCS的分散过程控制级也得到了广泛的应用。智能调节器是一种数字化的过程控制仪表,其外表类似于一般的盘装仪表。智能调节器不仅可接受420mA,DC电流信号输入的设定值,还具有异步通信接口RS422485、RS232等,可与上位机连成主从式通信网络,接受上位机下传的控
20、制参数,并上报各种过程参数。,45,2023/2/15,5.2 系统功能,(1)定量装车程序控制(2)现场监视(3)安全保障(4)操作管理,46,2023/2/15,5.3 系统特点,计量准确 系统整体误差0.2%。定量智能控制工作方式可选,提供单机和联网两种工作方式系统温度补偿断电数据自动保护系统安全 带有防静电溢油装置事件查询功能,47,2023/2/15,5.4 系统效果及特点,计量准确:汽车定量装车控制仪能准确反映流量表的流量,与流量表的流量误差只存在对流量表的读数误差,系统整体误差0.2%。定量智能控制:汽车定量装车控制仪不受油罐中油高和管线长度工艺的影响,每次付油自动记忆付油的惯性
21、流量,使发油的重复误差在规定范围以内。对电液阀采用多段智能控制,并计算流量,自动调整过冲量,有效地解决了水击和小流量发油精度问题,对鹤管流量实现检测控制,在无油发出的情况下及时停止发油系统工作,同时下位机显示提示信息,有效的防止管道泵空转。工作方式可选,数据安全可靠:汽车定量装车控制仪提供单机和联网两种工作方式,付油下位机与上位机网络断开时,下位机可单独作业。在单机方式下付油有系统密码保护,在联网方式下有网络密码保护。系统温度补偿:系统提供公升付油和公斤付油两种单位的付油方式,前者提供温度补偿体积膨胀系数,后者提供温度补偿密度。断电数据自动保护:具有掉电保护功能,来电后可继续原工作。系统安全:
22、系统带有防静电溢油装置,确保系统安全。门禁系统提供事件查询功能:可以按卡号或自己定义的其他条件来查询某一段,48,2023/2/15,5.5 系统主要设备技术参数及特点,汽车定量装车控制仪:【计量介质】汽油、煤油、柴油及轻质油料。【计量准确度】与一次仪表配合,计量精度与一次仪表一致,计量最大允许误差不超过0.3%,测量重复性不超过0.15%【工作电压】220VAC10%,50Hz5%【工作温度】-20+60【电液阀控制】电磁阀或电液阀的控制电源220VAC 3A或24VDC 1.5A【管道泵控制】泵控制触点,触点负载220VAC 3A或24VDC 1.5A【通信接口标准】EIA RS-485【
23、无故障工作时间】平均无故障工作时间大于10000小时,49,2023/2/15,防静电溢油装置:,设备组成:声光报警器SC-03型静电接地夹UZK-02型液位开关耐油接地缆工作状态板,技术参数:防爆等级:iaIIBT4电源电压:220VAC供电系统:现场供电工作电流:15mA工作温度:-4060响应时间:2秒现场报警:声光信号输出信号:开关量,50,2023/2/15,6、成品油清净剂自动添加系统,6.1 系统目标和作用在成品油中添加清净剂使燃油充分燃烧,可减少环境污染,提高发动机的功率及使用寿命。国家环保局颁布的车用汽油有害物质控制标准和国家技术监督局颁布的BG179302019车用无铅汽油
24、标准都要求车用汽油中应加入能有效清除积碳的清净剂。国家环保总局要求2019年1月1日起全面添加油品清净剂。我国炼厂生产的油品是没有添加清净剂的。清净剂添加这个工序是在油库成品油出库前完成的。,51,2023/2/15,存在问题,目前油库大多采用手工添加清净剂,存在以下问题安全隐患。清净剂和成品油是2种不同类型的有机化学物质,具有不同的电导率,根据有关规定,2种不同电导率的化学物质混合时,要严格控制液体流动的速度,否则容易产生静电,严重的会引起火灾和爆炸。目前手工加清净剂无法控制加药的速度。计量要求。手工加清净剂,完全依靠量筒和人工肉眼判断,加药精度依赖于操作人员的责任心,没有严格的技术保障措施
- 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:
- 张树文 油气 储运 系统 自动化 第三 油库 管理
链接地址:https://www.desk33.com/p-190740.html