泰青威天然氣管道自動控制通用站控邏輯優(yōu)化應用

高皋 唐曉雪(中石油山東天然氣管道有限公司，山東 濟南 250000)

泰青威天然氣管道自動控制通用站控邏輯優(yōu)化應用

高皋 唐曉雪(中石油山東天然氣管道有限公司，山東 濟南 250000)

泰青威(泰安-青島-威海)管道做為山東地區(qū)主干天然氣管網，其站場自動化控制程度較高，全線自動化系統(tǒng)設計理念先進。本文著重概述泰青威天然氣管道自動化控制通用站控邏輯優(yōu)化應用進行解讀。

自動化控制；天然氣管道；邏輯優(yōu)化

1 站場操作控制簡介

（1）以調控中心遠程控制為主，調控中心操作員在授權范圍內，可以對站場下達控制命令。

（2）正常情況下，站場處于自動邏輯控制狀態(tài)，允許操作員下達站場控制操作命令。

（3）所有ESD執(zhí)行程序的復位，均通過硬復位ESD按鈕實現，不允許自動復位。

（4）在站控HMI上設定的報警，報警后執(zhí)行報警復位操作，報警消除。

（5）在SIS系統(tǒng)的PLC內設定的程序報警，在HMI上設置程序報警畫面，可逐條執(zhí)行軟復位操作。在HMI上設置1個軟復位按鈕，可對程序中產生的報警和程序進行集中復位。

（6）在SIS系統(tǒng)的PLC中設定的各項設定值、報警限值、遠程下達設定值等參數不能因系統(tǒng)死機、斷電、重啟而發(fā)生數值變化。

（7）控制系統(tǒng)聯鎖邏輯分級

建立控制邏輯優(yōu)先級概念，將所有的聯鎖邏輯根據重要性和緊急程度劃分等級，根據優(yōu)先級，將控制邏輯分為3個等級，當控制邏輯執(zhí)行出現沖突時，高級別程序優(yōu)先執(zhí)行。

2 通用控制邏輯優(yōu)化

站場中不同區(qū)域內并聯運行設備的正常自動切換順序，依據回路優(yōu)先級進行，包括：過濾分離、加熱、計量、調壓?；芈穬?yōu)先級設定要求采用任意設定方法，由站場或中心操作員通過HMI界面對不同分區(qū)的并聯回路進行任意優(yōu)先級設定，用阿拉伯數字代表優(yōu)先級順序，數字“1”優(yōu)先級最高，依次遞減?；芈穬?yōu)先級不允許重復設置，每一回路的優(yōu)先級數字是唯一的，優(yōu)先級最低的數字等于總回路數量。

在HMI上設置優(yōu)先級設定畫面，優(yōu)先級允許在編輯狀態(tài)下進行設定，運行狀態(tài)時僅顯示優(yōu)先級?；芈房刂瓢磧?yōu)先級順序、參數變化后延時切換。當在用回路出現回路不可用報警時，報警回路優(yōu)先級自動設為不可用狀態(tài)“0”，其它回路優(yōu)先級保持不變，回路增、減時程序自動跳過不可用回路。回路開啟原則按優(yōu)先級從高至低排序，回路關閉原則按優(yōu)先級從低至高排序。故障路修好后，不可用報警在上位機畫面取消，并彈出上位機上修改優(yōu)先級從“0”改為原有優(yōu)先級，自動切換程序投用，并自動切換優(yōu)先級。

可用回路，站場聯鎖控制功能中的可用回路，包括可以正常使用（無故障或未處于維護狀態(tài)）的過濾器、計量、調壓回路。

可用過濾分離器回路要求同時滿足過濾分離器無堵塞報警、無液位高報警、無差壓高報警?？捎糜嬃炕芈芬笸瑫r滿足流量計算機無故障報警（硬接線報警），計量壓力、溫度無超限報警（報警值在流量計算機上設定）。

可用調壓回路要求同時滿足SSV閥處于開啟狀態(tài)，調壓閥、閥門控制器（采用閥門控制器控制時）無報警?；芈房刂朴秒妱忧蜷y無故障報警、未處于“維護”和“手動”的回路，常開回路關斷閥（電動）處于開啟狀態(tài)。無擾切換控制，站場控制模式切換應確保站場控制參數設定值維持不變。任何切換應確保優(yōu)先級選擇設定值維持不變或微小的變化不足以引起擾動。任何切換均確保所有數據維護狀態(tài)維持先前狀態(tài)不變。

5.大口徑閥組控制，在有人值守的情況下，為保護大口徑球閥由于多次處于不平衡力狀態(tài)開啟的影響，導致密封不嚴的情況出現，可用以下邏輯限制大口徑球閥的開啟方式。

在無人值守，且大口徑球閥旁通閥不能遠控的情況下，以下程序不投用，或只做報警。站內開啟過程中存在較大壓差的大口徑球閥（大于等于16″），在開啟前先進行閥門兩側壓力平衡，待壓差≤1MPa時，允許開啟大口徑球閥。（由于目前本站所有閥門均無可遠控旁通，平壓工作只能通過人工手動完成）

程序啟動開啟大口徑球閥步驟：判斷球閥二側測量差壓ΔP；先開啟小口徑旁通閥進行充壓；ΔP≤0.2MPa，可以打開大口徑球閥；閥門開到位后，關閉旁通閥。大口徑球閥兩側壓差通過閥門上、下游安裝的壓力變送器測量值差值進行判斷。

命令觸發(fā)及復位，人工下達的命令均采用二次確認的方式，包括：控制命令、遠程操作、設定值寫入等。

在PLC程序中對本次改造的所有觸發(fā)命令自動啟動1個對應的計時器，在程序中預先設置時間范圍，達到預定時間而設備運行未達到預定的狀態(tài)時，提供超時報警，中斷該命令并自動復位。調控中心下達的所有命令均為事件并自動記錄在站HMI系統(tǒng)中，記錄收到命令的時間（月、日、時、分、秒）。調控中心下達的所有命令均由站控系統(tǒng)負責復位，站控系統(tǒng)收到中心命令后，自動鎖定該命令并執(zhí)行，維持2秒鐘后自動復位該命令。站控系統(tǒng)下達的所有命令均由站控系統(tǒng)負責復位，執(zhí)行命令后，維持2秒鐘后自動復位該命令。所有自動切換邏輯均可以在站控設定延時。

3 結語

通過對泰青威天然氣管道自動化站場通用控制邏輯優(yōu)化的應用提高了天然氣站場自動化水平，有效提升了大部分通用邏輯的可用性，對以往使用頻率較低或者不用的邏輯進行刪改，對使用頻率較高的邏輯進行優(yōu)化，為現代高自動化天然氣管線建設、天然氣站場面向無人化提供了借鑒。

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[2]吳愛國;何信油氣長輸管道SCADA系統(tǒng)技術綜述[J].油氣儲運2000.3.

[3]馬可心PLC在天然氣自動化管道運輸中的應用分析[J].硅谷2012.12.

[4]萬里油管道設計中的重要環(huán)節(jié)-邏輯圖 [J].化工管理2013.9.

高皋（1989-），男，遼寧丹東，漢族，工學學士，助理工程師，研究方向自動化技術研究與管理。

唐曉雪（1989-），女，寧夏中衛(wèi)，漢族，文學學士，助理工程師，研究方向自動化技術研究與管理。