针对我国液化天然气项目中的控制系统的设计

马凯 李云（中石油江苏液化天然气有限公司,江苏南通226400）

针对我国液化天然气项目中的控制系统的设计

马凯 李云（中石油江苏液化天然气有限公司,江苏南通226400）

由于我国经济的发展，人们的生活水平在不断的提高，对于能源的需求也越来越高，天然气是一种具有环保性的高效能源，尤其是液化天然气作为天然气的一种方式，在城市燃气、发电、气化站等方面都得到了普遍的应用。文章主要介绍了液化天然气接收站项目的控制系统的设计。

液化天然气；控制系统；DCS

随着液化天然气在现代化工业和人们生活中应用范围的扩大，人们对于液化天然气的储存、运输和安全性的重视度也随之增加，因此，这就要求在应用液化天然气的同时，要对液化天然气项目中的控制系统有一系列的设计，确保液化天然气应用的安全性。液化天然气接收站的主要是作用于对液化天然气的接卸、储存和蒸发气的回收处理、输送等。针对液化天然气的整个控制系统的复杂性，本项目采用DCS系统的方式来进行实现。

1 我国液化天然气项目中DCS系统布置

（1）接收站。接收站的DCS主要安装在中心控制室，而DCS的操作系统界面主要是针对接收站、码头、泵房以及装车的连续生产进行实时监控。

（2）码头。此DCS操作系统界面主要是针对对连续装车的生产过程进行实时监控,并将相关资料上传至接收站的DCS，使操作人员能够对码头进行管理。

（3）海水泵房。此部分需要在现场机柜设置控制柜，并通过接收站进行中心控制，由接收站进行实时监控。

（4）项目二期实施。该部分主要是针对装车进行连续生产进行实时健康。相关资料信息通过操作系统上传至接收站的DCS，使中心控制室的操作人员能够实时监控装车情况。

2 液化天然气DCS系统结构

针对我单位的液化天然气的实际情况对该项目中的DCS系统结构进行主要的包括数据采集和控制系统、监视系统、管理系统。

2.1 数据采集和控制系统

数据采集和控制系统主要是针对微处理模块对工艺变量进行采集和控制。该系统中配有固定的软件并通过常规的运算以及操作系统进行连锁和控制的操作。

第一层的设备适用于下列功能：

（1）传感器采集的相关数据中，可以随时监视其过程变量；

（2）实现相关基本工艺过程的数据控制；

他姓秦，我叫他老秦。同事说人家一点儿都不老，你别给叫老了，听着像老芹菜似的，都嚼不动了。老秦在桂林乡下教书。我从小就有当老师的梦，一听说他是老师便有了好感，就同意见面。

（3）通过时间顺序将记录的相关时间为下一层实施的数据记录做准备；

（4）将第一层计算得出的数据传送至第二层；

（5）接受赖子第二层的相关数据并传送命令。

2.2 监视系统

操作人员通过监视系统可以对整个接收站进行可视。操作员通过监视系统对相关数据显示，并具有管理监控、图形描述、报警和诊断功能。

（1）显示系统内所有工艺的数字量以及开、关回路等相关参数。

（2）根据工艺流程图显示实时动态数据。

（3）记录历史以及趋势数据。

（4）自动诊断。

（5）通过自定义格式和规定格式显示和打印生产报告。

2.3 管理系统

相关的管理系统可以用于收集和储存相关实时数据信息，并根据其相关数据进行信息管理与优化。

3 我国液化天然气项目冗余

在我国液化天然气接收站系统中，主要考虑到的是实现系统的可靠性和可用性。同时，由于重要的工艺设施的失效会给接收站带来严重的经济损失，由此为了保持DCS在性能上的可靠性就需要采用冗余系统。DCS系统所需要构成的冗余化结构具备以下要求：

（1）系统内数据通讯完全冗余，包括通讯数据总线冗余和数据接口单元冗余。

（2）控制器完全冗余；可在线更换任一控制器卡而不影响控制功能。

（3）电源完全冗余；在正常工作状态下，单个供电单元的工作负载不超过其额定能力的60%。保证任何一个供电单元故障不影响系统的正常工作。所有插线板及设备都采用冗余供电系统，并采用独立的电路供电。

（4）物理数据存储器：采用制造厂自行标准的冗余化方式。当采用一个存储器用于整个系统的数据存贮时，数据存储器冗余。当每个控制站分别配置数据存储器时，保证同样的数据分别存储在不同的设备中。

（5）输入/输出卡：用于控制回路信号的输入输出卡必须冗余。用于显示回路信号的输入卡不需要冗余。

（6）具有冗余结构的设备（包括串行通讯卡），当其中任意一个设备故障时，保证能自动无扰动的切换到备用设备且不影响系统的当前操作，同时产生报警信号通知操作人员。

（7）任何零部件的故障都不能影响系统其他部分的正常工作。

（8）系统在不影响其正常工作时可以替换其故障部件。

（9）DCS与SIS采用冗余配置。

4 结语

由于我国液化天然气接收站的项目正处于起步阶段，导致液化天然气需要根据本单位的实际情况进行合理的设计。同时，我国在本单位实际的基础上还需要根据国内外其他设计项目的相关经验来完成一套具有高控制精度的系统。

[1]罗伟德.对液化天然气设备管理要点的认识与思考[J].公司与产业，2014.

[2]郭德民.液化天然气接收站工作流程对标研究[J].项目管理技术.2011，9（3）100-103.

[3]齐海燕.设备监理相关关系分析[J].工业工程，2005，8（4）42-45.