PDF《第1章前言.》

长输管道密闭输送系统说明书 I /

53 目录第1章前言.

3 第2章长输管道教学实验环道的开发.4 2.1 系统概述

4 2.1.1 主要工艺流程

4 2.1.2 主要流体设备.6 2.1.3 主要仪表设备.9 2.1.4 SCADA 系统与分级.12 2.2 就地控制与 PLC.13 2.2.1 就地控制柜.13 2.2.2 PLC 的选型.14 2.2.3 PLC 的连接.15 2.3 PLC 的程序设计

16 2.3.1 PLC 编程软件简介.16 2.3.2 泵与阀的操作.17 2.3.3 仪表数据监控.18 2.3.4 自动流程切换.19 2.3.5 以太网通讯.21 2.3.6 调压阀 PID 控制.22 2.3.7 无扰动 PID 切换.23 2.4 基于 HMI 的站控系统

24 2.4.1 站控 HMI 的安装.24 2.4.2 HMI 的组态编程.25 2.4.3 变量数据库连接.26 2.4.4 组态画面.27 2.5 基于力控的控制中心系统

30 2.5.1 实时数据库通信.30 2.5.2 控制界面的编写.32 第3章长输管道教学实验环道的应用.37 3.1 实验准备

37 3.2 环道密闭输送实验

37 长输管道密闭输送系统说明书 II /

53 3.2.1 管线启输.37 3.2.2 管线停输.41 3.2.3 双泵并联运行.41 3.3 环道动态调节实验

43 3.3.1 调节阀手动操作.43 3.3.2 调节阀自动控制.44 3.3.3 泵调转速.45 3.3.4 压力越站.46 3.3.5 其它动态调节.47 3.4 环道异常工况实验

48 3.4.1 环道堵塞工况实验.48 3.4.2 环道泄漏工况实验.48 3.4.3 其它异常工况.49 附录 A 长输管道教学实验环道总流程图

51 附录 B 长输管道教学实验环道布置图

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53 第1章前言 管道输送是油气产品最主要、最理想的输送方式,在我国经济高速发展的今 天, 长输管道为经济的发展提供着源源不断的动力,在国民经济中的地位日趋重 要[1-3] . 油气储运学科专业知识的教学主要是通过理论知识的讲解结合实际现场的 生产实习,从而促使学生对专业知识的掌握,提高学生的专业素养[4] .但现场实 习成本高,受场地限制,且不允许学生对现场设备进行操作.站场实习时,学生 可通过管道SCADA系统站控部分了解管道的运行情况,但实习时间短,很少能 遇到事故工况及其处理方法. 至于作为高度保密的中心控制室,实习学生恐怕连 界面样子都看不到.故学生无法得到真正的锻炼.另外,随着石油石化企业现代 化管理制度的日益完善,学生进入其现场的难度在增大,实习内容在不断简化, 现场实习时间缩短,因此实习教学效果在下降.为了解决这些问题,油气储运实 验室提出了仿真教学的设想, 希望通过模拟实际管道的运行工况和监控系统,提 高教学效果,降低实习成本和风险. 本课题来源于中国石油大学 (北京)仿真教学实验室的建设项目――长输管 道教学实验环道和长输管道仿真操作软件. 长输管道教学实验环道依托储运实验 环道,配备自动化控制设备,仿照实际 SCADA 系统物理环境,建立具有三级控 制网络微型真实版的 SCADA 系统.该实验环道具有直观、可操作性等优点,但 也有其自身的局限性.出于安全和经济方面的考虑,对于某些特殊工况,如过高 和过低压力、严重水击、气蚀等,不能通过该环道来演示,以避免造成人身或财 产损伤.此外,环道只有一套,而学生却在逐年增加.故需要通过长输管道仿真 操作软件来向学生演示这些特殊工况可能造成的严重后果, 从而让学生们有更深 刻的认识和体会.长输管道仿真操作软件以 LPS 管道瞬态计算软件为内核,采 用力控组态软件为平台,搭建完全基于 LPS 软件结构的 SCADA 仿真培训系统. 如此一来,学生不但能 看得到 ,还能 摸得到 ,从调控中心到各个工艺 站场的操作和流程都真实地展示在学生面前, 同时还可以亲自动手对管道系统进 行控制操作.学生通过对阀门和泵机组的操作,对管道SCADA控制系统有更为 真切的认知. 长输管道教学实验环道完整模拟了管道 SCADA 控制系统的各个环节[19] . 实 验环道包括