1. Обзор системы
Система автоматического управления установки подготовки мазута производительностью 70 м3/ч в паре с газотурбинной установкой электроэнергетической компании представляет собой комплекс системы обезвоживания и обессоливания мазута. Тяжелая нефть после обработки используется для сжигания. Горящие дымовые газы генерируют высокотемпературный пар и вырабатывают электроэнергию. Система автоматического управления в основном реализует функцию автоматического управления секцией нагрева, добавлением секций деминерализатора и деэмульгатора и секции опреснения.
Вся система состоит из резервуара для сырой нефти, теплообменника, высокотемпературного нагревателя и двухступенчатого резервуара для опреснения. Сырая нефть сначала впрыскивается в теплообменник. Остаточное тепло от флегмы сырой нефти используется для предварительного нагрева сырой нефти. Добавление деминерализатора и деэмульгатора удобно для соли в тяжелой нефти. Сепарация и отделение тяжелой нефти, а затем в паровой нагреватель для дальнейшего нагрева для снижения вязкости тяжелой нефти, и, наконец, в резервуаре для опреснения с использованием положительной и отрицательной ступени электрического поля будет тяжелая нефть в положительных и отрицательных ионах с обеих сторон. для достижения цели опреснения и удаления воды.
Тяжелая нефть имеет высокую вязкость при комнатной температуре, поэтому ее необходимо нагревать, чтобы уменьшить ее вязкость, чтобы способствовать осаждению солей из тяжелой нефти; кроме того, поскольку молекулы масла обычно инкапсулируют ионы соли, добавление деминерализаторов и деэмульгаторов может эффективно разделить их. В опреснителе доля воды больше, чем доля масла, вода опускается на дно резервуара, соль всасывается в обе стороны вертикальным электрическим полем, часть соли растворяется в воде вместе с канализационный клапан в виде сброса сточных вод. Обработанная тяжелая нефть также имеет некоторое остаточное тепло. Для повышения эффективности системы отработанное тепло утилизируется и используется для предварительного нагрева сырой нефти, подлежащей переработке. Эта обработка может повысить температуру перерабатываемой сырой нефти на входе в паровой нагреватель. Обработанная тяжелая нефть должна быть проверена до того, как она попадет в чистый масляный резервуар. Если содержание нефти и воды достигает промышленной цели, их можно поместить в чистый масляный резервуар, в противном случае они будут возвращены в резервуар для сырой нефти.
Тяжелая нефть впрыскивается с водой для растворения ионов соли, которые будут отделены перед поступлением в двухступенчатый опреснитель. Нагнетание в первичный опреснитель частично происходит из очищенной воды, а другая часть - из сточных вод вторичного опреснения (поскольку качество сточных вод вторичного опреснения лучше, чем у сточных вод первичного опреснения, поэтому их можно перерабатывать); закачка вторичного опреснителя, из-за более высоких технических требований, все происходит из очищенной воды. Дренаж первичного опреснителя весь сбрасывается из канализационного выхода из-за его низкого качества; дренаж вторичного опреснителя частично восстанавливается для закачки в первичный опреснитель и частично сбрасывается из выпускного отверстия сточных вод из-за его хорошего качества. Эти операции могут быть выполнены автоматическим управлением запорным клапаном впрыска воды и сливным клапаном.
Отбор проб должен быть проведен до того, как тяжелая нефть, прошедшая базовую обработку, попадет в резервуар для чистого масла. При обводненности более 0,5%, измеренной анализатором обводненности, резервуар для масла автоматически переключается на резервуар для сырой нефти, а клапан очистки масла закрывается. Когда обводненность составляет менее 0,5%, резервуар для чистого масла не может быть автоматически сокращен. После определения содержания солей натрия и калия масляный бак переключается на чистый масляный бак по ручной инструкции. Клапан возврата масла закрыт. Значение настройки анализатора можно отрегулировать вручную.
Во-вторых, системные требования
1. Надежность системы управления очень высока, и принята избыточная конструкция.
2. Во избежание того, чтобы ручное управление не соответствовало требованиям точности, система управления имеет функцию запуска одной кнопкой, высокие требования к точности управления.
3. Система имеет хорошие сетевые функции и может быть подключена к системе DCS газовой турбины.
4. Выбранная система управления имеет общую схему проектирования, которая является универсальной, надежной и ремонтопригодной.
5. Программное обеспечение управления имеет хорошую гибкость, что удобно для настройки и изменения режима управления.
Три, конфигурация системы и реализация функций
В соответствии с требованиями управления системы контроллер серии PLC-300 компании SIEMENS и система удаленного ввода-вывода подчиненной станции UniMAT ET200M компании UniMAT используются для формирования станции управления системой и рабочей станции система построена на программном обеспечении человеко-машинного интерфейса WinCC и верхнем компьютерном блоке.
Во избежание потерь, вызванных аварийным отключением системы управления, в системе управления используется избыточная структура. Резервированные системы делятся на программные и аппаратные. Программное резервирование — это недорогое решение SIEMENS для реализации резервных функций. Его можно использовать в системах управления с низкими требованиями к времени переключения для систем ведущий-резервный. Самым большим преимуществом программной избыточности по сравнению с аппаратной является меньшая стоимость. Хотя время переключения с резервированием немного больше, чем с аппаратным резервированием (около 100 мс), оно реализует все функции резервирования ЦП, резервирования питания, резервирования связи, горячей замены шаблонов и так далее. Это хорошее решение в случае менее строгих требований ко времени переключения.
1. В системе используется резервирование CPU315-2DP и синхронизация промышленного Ethernet CP343-1 для обеспечения высокой производительности синхронизации.
2. Программное обеспечение диспетчера WinCC соединяется с резервным ЦП через промышленный Ethernet. Когда основной ЦП не может переключиться на резервный ЦП, WinCC может автоматически переключиться на резервный ЦП без вмешательства человека.
В соответствии с потребностями управления разработана ключевая функция загрузки. Когда внешние условия имеют автоматические рабочие условия, можно нажать кнопку автоматического запуска, чтобы автоматически выполнить обработку тяжелой нефти без вмешательства человека.
1. В системе есть много оборудования, которое необходимо регулировать с помощью ПИД-регулятора, например расход тяжелой нефти, уровень жидкости в двухступенчатом опреснителе и т. д. После динамической настройки на экране WinCC отображается соответствующая рамка отображения ПИД-регулирования. параметры можно увидеть, щелкнув мышью по устройству, а ручное автоматическое переключение, пропорциональный коэффициент усиления, интегральный коэффициент и дифференциальный коэффициент устройства можно отобразить в режиме реального времени.
2. Человеко-компьютерный интерфейс WinCC имеет богатую функцию рисования и функцию динамического отображения. Он может четко и кратко описать сложный процесс и разложить процесс обработки тяжелой нефти на несколько относительно независимых изображений. Атрибуты управления и динамические события на экране настраиваются интуитивно и связаны с точками ввода и вывода оборудования ПЛК в режиме реального времени, так что пользователи могут в любое время видеть рабочее состояние полевого оборудования на ПК.
3. Запись аварийных сигналов в программном обеспечении WinCC может устанавливать верхний и нижний пределы аварийных сигналов любой цифровой или аналоговой величины. После настройки окна будильника на экране можно отобразить переменную будильника, время будильника и информацию о будильнике. При необходимости звук будильника также можно настроить через глобальный скрипт, а звуковой эффект будильника можно устранить после подтверждения тревоги.
4. Программное обеспечение WinCC может архивировать переменные, для которых необходимо долгосрочное наблюдение за тенденциями, и отслеживать тенденции некоторых переменных в любое время во время работы системы. Удобно сравнивать и наблюдать некоторые переменные одного и того же типа, а также может увеличить локальное наблюдение. График тренда имеет функцию динамического изменения и увеличения в реальном времени.
5. Для станции оператора и станции инженера в верхнем компьютере должна быть установлена защита привилегий для действий их соответствующих рабочих диапазонов, чтобы облегчить безопасность системы. Для работы важного оборудования на операционной станции устанавливается окно подсказки, и только после подтверждения оператором операция может быть реализована. На объекте больше оборудования, такого как основной и резервный насосы для закачки воды, как правило, имеют автоматическое и ручное переключение, чтобы облегчить обслуживание при отказе одного из оборудования или техническое обслуживание при его отключении от системы.
6. основной интерфейс мониторинга
Анализ эффекта четырех применений
Эта система управления достигает ожидаемой цели при переработке тяжелой нефти. Выбор системы с мягким резервированием в соответствии с важностью системы обработки тяжелой нефти на практике может обеспечить переключение основной и резервной систем при необходимости, повысить стабильность системы и в определенной степени снизить стоимость системы. Система находится в хорошем состоянии после ввода в эксплуатацию.
