基于PLC的天然氣集氣站站控系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、集氣站是天然氣集輸系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前，在集氣站處理天然氣的過程中，存在生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)管理混亂、與其他系統(tǒng)之間信息交互困難及生產(chǎn)管理效率低下等問題。為此，本課題針對(duì)集氣站所處環(huán)境惡劣、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備復(fù)雜多樣等特點(diǎn)，圍繞站控系統(tǒng)的切實(shí)需求，對(duì)天然氣集氣站站控系統(tǒng)及其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究，并以SIMENS S7-300系列PLC為核心，開發(fā)了相應(yīng)的站控系統(tǒng)。
　　首先，在分析了國(guó)內(nèi)外氣田自動(dòng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，

2、針對(duì)集氣站站控系統(tǒng)的功能需求及集氣站內(nèi)工藝特點(diǎn)，提出了包含現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、過程控制層、管理應(yīng)用層的基于PLC的天然氣集氣站站控系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，規(guī)劃了站控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了PLC控制系統(tǒng)軟件和上位機(jī)監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)方案。
　　然后，針對(duì)系統(tǒng)所涉及的天然氣流量計(jì)量和集氣站與采氣廠的數(shù)據(jù)集成兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。針對(duì)集氣站出站口天然氣的流量計(jì)量精度要求高的特點(diǎn)，基于西門子S7-300 PLC實(shí)現(xiàn)了天

3、然氣流量的實(shí)時(shí)計(jì)量，該計(jì)量方法構(gòu)建了基于孔板流量計(jì)的天然氣流量計(jì)量模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了PLC流量計(jì)量程序及PC人機(jī)界面，通過在PLC中運(yùn)行天然氣流量計(jì)量算法，實(shí)時(shí)的計(jì)算天然氣的瞬時(shí)流量。針對(duì)氣田分布范圍寬廣、大部分集氣站的生產(chǎn)信息處于離散的狀態(tài)及生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，提出了基于 OPC的集氣站與采氣廠的數(shù)據(jù)集成方案，該方案利用OPC技術(shù)規(guī)范，構(gòu)建了數(shù)據(jù)集成的體系結(jié)構(gòu)，通過OPC接口完成OPC客戶端從OPC服務(wù)器存取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同監(jiān)