《天然气利用工程PLC控制系统技术方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然气利用工程PLC控制系统技术方案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. . . . 天然气利用工程PLC控制系统技术方案一 工程概述1.1项目简介某燃气控股是一家在联交所上市的天然气专业运营服务商，主要在某大陆从事投资、建设、运营、管理城市燃气管道基础设施，向居民、公建和工业用户输送天然气，建设与经营加油站和加气站，开发与应用石油、天然气相关技术。某燃气控股市值20多亿，主要由海峡经济科技合作中心、某石油化工股份、某工商银行等几大股东组成。目前某燃气控股在某地已有运营的子公司25个，投入建设和运营的燃气项目已超过50个，集团拥有员工2000多人。项目地点：某市工程围：为某省某市天然气利用工程提供LNG气化站PLC集中控制系统，满足系统要求。1.2 LNG气化站
2、工艺在一个城市，LNG气化站、城市管网、调压装置和终端用户四个环节构成了一个完整的城市燃气输配系统。LNG气化站是天然气输配系统的一个重要组成部分,主要是对运来的LNG进行储存、气化、调压、计量、加臭，是城市输配系统的气源点,可使整个输配系统运行更加安全可靠。因此LNG气化站的位置应具备以下条件：1）尽量靠近城区用气负荷中心地带，以减少管道的无效长度。2）应选择无损于景观的城区边缘区。3）具有较好的供水、供电条件。4）与周围的距离满足防火规的要求。5）靠近城区道路。LNG气化站是天然气输配系统的一个重要组成部分,是输配系统的心脏,主要起着储存、气化、调压、计量、加臭的重要作用, 以满足中压管网
3、供气要求。LNG气化站由储罐区、气化区、汽车卸车区、放散塔、集液池、电子汽车衡、门卫、控制室与值班室、消防水池、生产辅助用房等组成。工艺流程卸车过程液化天然气（LNG）槽车或LNG集装箱车将LNG通过公路运输至本站后，利用槽车上的升压气化器将LNG卸至站低温储罐（设计压力为1.0MPa，卸车时储罐压力为0.4MPa），或通过站设置的卸车增压气化器将LNG集装箱车的LNG卸至站低温储罐。气化过程储罐的LNG利用自增压气化器升压，将罐LNG压力升至所需的工作压力（0.6MPa），利用其压力，将液态LNG送至空温式气化器进行气化，当环境温度较低时，气化后的低温天然气需再经过水浴式复热器将天然气温度升
4、到10，经气化后的天然气再通过调压（压力调至0.20.4MPa）、计量、加臭装置送入输配管网，为用户供气。1.3方案根据乙方对现有系统的了解和收到的技术资料，我们采用下面的方案：A 采用冗余的带有Profibus DP通讯总线接口的CPU 315-2DP控制器完成给控制任务，由于采用了冗余结构，两套控制器互为备份，当主控制器出现故障时，可以在极短的时间切换到备份控制器，继续完成控制任务，最大程度保证控制系统的可靠性。B CPU315-2DP包括了128K 的RAM，最大支持1024本地DI/DO，16K分布式DI/DO。速度为0.1MS/1K指令，完全满足系统的技术要求。C所有的输入输出模块全
5、部有故障诊断功能，而且支持热插拔。当某个模块出现故障时，无需停止整个控制系统，只需将故障模块拆除，直接更换模块即可，最大限度保证控制系统的连续稳定运行。B 整个系统输入输出模块保留15%的通道余量，为系统扩展提供接口。C 使用计算机和人机界面软件实现实时监控和操作，在计算机中插入通讯网卡，与CPU315-2DP建立通讯连接。工控机上安装STEP7 V5.2编程软件和WinCC组态软件用于编程和图形显示。E 操作员站作为监视、控制、维护和事故处理的HMI（人机界面），在操作站上可调出系统中任意一个信息画面进行集中监视和控制。操作人员、维护人员和系统工程师在相应的操作站上根据口令等级进行常规控制、
6、复杂控制、系统维护、控制环节的建立和扩充。对不同的应用要求提供专用的操作画面。1.4一般供货条件控制系统包含以下构件： PLC柜，包括主控PLC，所有输入输出模块和相关控制接线，详情见控制系统技术规格和材料单 操作台1个 上位监控计算机1台，接口卡和相关监控编程软件 系统软件与控制软件 其它附件 现场服务与现场培训 资料1.5资料所有资料将基于西门子标准。语言中文和英文纸规格：DIN A4单位：公制二 控制系统技术规格和材料单2.1概述乙方保证给新的PLC提供先进、可靠的SIMATIC S7 PLC和STEP 7应用软件。在合同执行过程中遇到技术发展和产品更新情况下，为了尽可能达到最先进的设备
7、性能，在征求用户同意后，乙方能够根据规格书中必要的技术部分做相关的改变。2.2 SIMATIC S7-300硬件SIMATIC提供了最新设计的硬件，软件系统，应用标准，同时也提供了服务，这统一的代表特性的组合给予系统相当高的灵活性以满足整个生产厂的应用需求。根据过程运用的不同要求，SIMATIC可从标准元件中组态以符合过程处理控制系统的任务。取决于将要完成的任务，工艺过程的独立分部可应用一个或多个SIMATIC控制站来实现。所有必需的过程处理功能如调节，控制，排列顺序，锁定等都组入这些站中。模拟和二进制输入/输出模块使得过程处理站与工艺过程相连接。 有用于各种不同类型过程处理信号的输入/输出模
8、块，必要时可把过程处理信号连接和 延迟转换到S7-300站的CPU中。 A、CPU315-2DP规格型号： CPU315-2DP通讯接口： 9针Sub-D插座MPI，9针Sub-D插座PROFIBUS DP传输协议： MPI/PROFIBUS-DP最大传输速率： 12Mbit/s最址空间： 1024字节输入，1024字节输出最大从站数量： 32个额定电源电压： 24VDC电源电压围： 2030VDC空载电流输入： 60mA电源故障缓冲： 5ms保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.29KgB、分布式I/OB1 ET200M分布式I
9、/O站的主要构成ET200M分布式I/O站主要由以下几部分组成：SITOP直流电源DIN安装机架BM总线模板IM153-1通讯接口模块高可靠的I/O信号接口模块B2 ET200M分布式I/O站的主要功能现场控制站的ET200M分布式I/O站通过PROFIBUS-DP现场总线与S7-300中央控制器进行实时通讯，它主要功能是：采集现场I/O信号，通过ET200M的I/O信号接口模块将现场数字量或模拟量信号传送到中央控制站，同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。每个ET200M分布式I/O站最多可配置8个S7-300系列的I/O信号接口模块。 根据标书的技术要求，本自控系统选用了如下几种I/O
10、信号接口模块：SM321数字量输入模块：16通道/32通道SM322数字量输出模块：16通道/32通道SM331模拟量输入模块：8通道SM332模拟量输出模块：4通道ET200M分布式I/O站所有模块均采用了光电隔离ET200M分布式I/O站的所有I/O信号接模块均采用了光电隔离，并具有限流、限压保护，现场任何高压、大电流信号都不会造成ET200M分布式I/O站其它模块的损坏，具有很好的抗干扰性能。ET200M分布式I/O站所有模块均具有自动故障检测和显示功能ET200M分布式I/O站的所有I/O信号接模块均具有LED状态显示功能，可直观地显示出模块工作是否正常。SM331模拟量输入模块还具有
11、信号开路、非正常输入信号检测功能。ET200M分布式I/O站符合下列的国家标准或国际标准DIN、EN、IECUL certificateCSA certificateFM class 1 div.2; group A,B,C,D温度组T4（135）造船业认证B.3 ET200M分布式I/O站的主要技术参数通讯接口模块规格型号： IM 153-1通讯接口： 9针Sub-D插座传输协议： PROFIBUS-DP最大传输速率： 12Mbit/s最址空间： 128字节输入，128字节输出最大模块数量： 8个额定电源电压： 24VDC电源电压围： 2030VDC最大电流消耗： 625mA（额定电压时）电
12、源故障缓冲： 5ms额定输出电压： 5VDC最大输出电流： 1A（对于底板总线）保护等级： IP 20工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.35Kg数字量输入模块规格型号： SM 321输入点数： 16点/32点额定输入电压： 24VDC输入电压围： 信号1时：1530VDC；信号0时：-35VDC典型输入电流： 信号1时，7mA最大静态电流： 1.5mA最大输入延时： 4.8ms最大电缆长度： 600m（未屏蔽）典型功率消耗： 6.5W最大电流消耗： 15mA（背板总线）光耦合器隔离： 有绝缘试验电压： 500VD保护等级： IP 20工作环境： 温
13、度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.26Kg数字量输出模块规格型号： SM 322输出点数： 16点/32点电源电压： 24VAC短路保护： 有最大电缆长度： 200m（未屏蔽）典型功率消耗： 3W最大电流消耗： 70mA（背板总线），160mA（前连接器）工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.23Kg模拟量输入模块（0-20mA）规格型号： SM 331输入点数： 8路输入信号： 0/420mA 允许最大输入电压： 60V允许最大输入电流： 40mA分辨率： 15位基本误差极限： 0.05%积分时间： 2.5100ms输入阻抗： 50欧姆故障诊断功能： 有（红色LED表示总故障，诊断信息可读出）光耦合器隔离： 有典型功率消耗： 3W工作环境： 温度：060，湿度：1095尺寸：
