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1、毕业论文(设计)题目名称：Schneider quantum系列在天然气分输站场的应用 题目类型： 研究论文 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论
2、文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目录长江大学毕业设计(论文)任务书IV毕业论文文献综述VI长江大学毕业设计(论文)指导教师审查意见VI长江大学毕业设计(论文)评阅教师评语VI毕业设计（论文）答辩记录及成绩评定VI中文摘要1外文摘要.11 绪论11.1 课题背景11.2国内外的发展和意义11.3 工程简介52 站场控制系统62.1 站控系统的组成62.2 各
3、部分的功能72.3 本章小结93 系统的集成设计103.1 站控系统流程103.2 PLC的硬件配置103.3 本章小结154 程序编译154.1 分输站场压力系统的描述154.2 PID简介174.3 无扰动切换分析184.4 编程软件及程序编制254.5 程序分段解释394.6 本章小结42结论43参考文献43致谢45附录一46附录二52长江大学毕业设计(论文)任务书1. 毕业设计(论文)题目：Schneider quantum系列在天然气分输站场的应用2. 毕业设计（论文）起止时间：2010年3月15日2010年6月15日3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）（1）李桂
4、成. SCADA系统在原油长输管线上的应用. 第四届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会，2005年第4卷（2） 于庆广. 可编程控制器原理及系统设计. 北京：清华大学出版社，2004：117123（3） 相应的工程图纸及设计要求资料（4） 平风梅，PLC在天然气输送自控系统中的应用，石油化工自动化，2003(1)：1251364毕业设计(论文)应完成的主要内容1 对天然气管道站控SCADA系统结构配置及原理进行分析和研究，掌握站控系统的组成和功能。2 掌握天然气分输站调压监控系统的结构及设计流程。3 掌握Schneider quantum系列PLC的基本原理、配置及I/O模快功能和选
5、型。4 Schneider quantum系列PLC可编程逻辑控制器程序编写及软硬件的配置。5 完成要求的英文翻译。5毕业设计(论文)的目标及具体要求（1） 熟悉输气管道分输站场工艺流程，掌握分输站场工艺要求。（2） 设计一个天然气分输站场的调压监控系统。（3） 熟悉天然气管道站控系统中调压系统的结构和设计要求。（4） 提供工艺顺序控制流程图。（5） 学会用concept软件编写程序并在计算机模拟仿真。（6） 要求图表用计算机绘制，符号、标识清楚规范。6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求由公司提供modicon quantum 可编程序控制器，由公司提供计算机，由公司的工程师提供硬
6、件和软件。上机学时约100个。任务书批准日期 年 月 日 教研室(系)主任(签字) 任务书下达日期 年 月 日 指导教师(签字) 完成任务日期 年 月 日 学生（签名） I长江大学毕业论文文献综述题 目 名 称Schneider quantum 系列在天然气分输站场的应用院 （系） 电子信息学院专 业 班 级 电气10601学 生 姓 名 赵桥生指 导 教 师 吴凌云辅 导 教 师 吴凌云完 成 日 期 2010年3月26日Schneider quantum 系列在天然气分输站场的应用1 前言20 世纪70 年代以来，天然气产量和贸易量不断增长，消费市场不断扩大。由于世界上新开发的大型气田多远
7、离消费中心；因此，全世界形成了洲际的、多国的、全国性的和地区性的大型供气系统。这样的大型供气系统可将多个气田和成千上万的用户连接起来，具有多气源、多通道供气的特点，能够保证供气的可靠性和灵活性。分输站场的主要功能就是对天然气进行计量，在确保管道安全的情况下，能够实现连续不断的为下游用户供气，满足下游用户对压力和流量的要求。PLC系统是SCADA系统的控制核心，Schneider quantum系列PLC广泛应用于SCADA系统中的站控系统、调压系统及站控PLC系统。目前，西气东输工程运营管理采用了SCADA系统进行数据采集、监控，并通过采用微波、卫星和租用地方邮网方式进行通信。SCADA系统在
8、输气管道的广泛应用，大大提高了生产和运行管理的安全性和可靠性，降低了恶劣工作环境对操作人员的影响，保证了人员的安全，同时提高了预测突发事件的能力以及在紧急情况下的快速反应和处理能力，减少生命和财产的损失，从而带来良好的社会效益和经济效益。2 主体2.1 课题国内外现状PLC系统是SCADA系统的控制核心，Schneider quantum系列广泛应用于SCADA系统中的站控系统、调压系统及站控PLC系统。国外长输天然气管道自动化发展比较早。近年来，随着SCADA技术的发展，早期安装实施的自动化技术系统在设备和功能上已不能满足管线自动化的要求，许多管线都对旧的SCADA系统进行了更新改造。由于发
9、达国家管线的泵站大多数为无人值守泵站，因此，在许多SCADA系统中，主控中心多具有遥测、邀信、遥控、遥调功能。发展更新后的SCADA系统的主要功能为：对全线系统和泵站的主要参数采集监控；动态显示各站运行参数、状态、趋势图、工艺流程和报警情况等；对各被控站进行遥控，控制机泵启、停和阀门开、关；运行、报警、历史数据的存储和记录；运行报表、事故状态报告的打印；运行数据的分析，方案的模拟预测和优化；系统的模拟培训；管线动态泄漏检测，瞬时模拟的报告，清管器跟踪管理；系统组态、扩展，等等。西气东输代表了目前我国天然气管道工程的最高水平。西气东输管道设计输量为120108m3/a；管道全长3898.5 km
10、；管径1016 mm；设计压力10MPa；管道钢级L485(X70)；全线共设工艺站场35座，线路阀室137座，压气站10座。目前我国天然气管道的运营管理采用SCADA系统进行数据采集、在线检测、监控，进行生产管理和电子商务贸易；通信采用微波、卫星和租用地方邮网方式，新建管道将与国际接轨，并用光缆进行通信、天然气计量。2.2 研究主要成果 随着我国长输管道大型项目的不断建设以及通信和网络技术的不断发展，管道的自动控制技术已经达到了国际先进水平。自动控制系统在输油输气管道的广泛应用，使管道自动化技术得到了不断的发展和完善。同时，管道的智能化程度也得到了很大的提高。大量的实时控制信息，维护信息需要
11、沿线各个站场及时传递到调度控制中心，控制中心下达相应管理控制指令对现场进行控制和处理，从而使管道的运营效率得到了很大提高。SCADA系统是集数据采集、监视、控制为一体的自动化控制系统。SCADA 系统通过下位机(PLC)系统，完成分布式的数据采集和控制功能，再通过上位机HMI(Human Machine Interface 人机界面)系统，完成数据处理和显示功能，通过下位机和上位机的有机结合，以达到控制操作的目的。目前自动控制在站控自动化方面有了很大发展，根据目前SCADA系统的应用和经验总结，管道SCADA系统的控制层次通常分为三级：控制中心级、站控级和设备控制级，该结构充分体现了集中管理、
12、分散控制的现代系统控制原则，特别适用于长输管道这种分散性大、跨地域广、功能相似系统的运行管理和控制。控制中心对全线进行集中参数采集、监视、控制和调度管理，站控级通过PLC/RTU控制器来实现对工艺站场进行控制与监视，设备控制级是对泵机组、加热炉、压缩机、阀门等工艺设备进行本地控制。同时现场具备就地手动控制功能。在正常情况下，由调度控制中心对全线进行监视和控制。调度和操作人员在调度控制中心通过计算系统完成对全线的监视、操作和管理。通常，沿线各站无须人工干预，各站的站控系统在调度控制中心的统一指挥下完成各自的工作。控制权限由调度控制中心确定，经调度控制中心授权后，才允许操作人员通过站控系统对各站进
13、行授权范围内的工作。当数据通信系统发生故障或调度控制中心主计算机发生故障或系统检修时，由站控系统完成对本站的监视控制。当进行设备检修或紧急停车时，可就地控制。管道沿线的站场均处于调度控制中心的监控之下；另外，重要部位的线路紧急截断阀和高点压力检测点也直接纳入调度控制中心的监控范围之内。全线的压力和流量控制由调度控制中心根据输送计划和模拟计算，通过通信信道将压力或流量设定点和相关指令传送给有关的站控系统执行。在非正常情况下，根据沿线的工作情况改变相关的压力或流量设定值，使管道在新的条件下安全、稳定地运行。3 总结随着计算机网络和通信技术的进一步发展，新的SCADA系统将提供更加开放的系统结构，同
14、时向着智能化、网络化的更高层次发展。保证原油管道的经济、可靠、安全运行SCADA系统未来的发展是朝着声音控制识别，提高数据处理能力，更快的时钟速度，更大的内存方向发展，应用软件的功能也将在现有的基础上更加完善，多媒体技术将被越来越多的应用，以提高系统操作的可视性和安全性。而Schneider quantum系列PLC也将向以下几个方面发展：集成化、向开放性转变、发展集成技术及容错技术。总之，研究国外自动化技术发展的最新动态，尽快消化吸收先进技术并在我国各天然气分输站上推广应用，对提高PLC在我国天输气分输应用，最终在加快我国在天然气输送方面的自动控制、智能控制和提高经济效益方面具有十分重要的意义。参考文献1 江秀汉，李琳，孟立宏. 长输管道自动化技术. 西安：西北工业大学出版社，2003.3：30452 李顺德. 我国油气长输管道的建设与发展. 油气田地面工程，2005，24(11)：16173 彭武强. SCADA系统在原油长输管线中的应用. 石油化工自动化，2004：981024 钱建华. 关于中国石化油气管道发展的思考. 油气储运，2003，22(09)：78815 曾叶丽，董秀成，朱敏等. 新时期我国天然气工业发展战略转变探讨.
