站控系统简介

1系统概况

利川压气站仪表自动化系统是川气东送管道SCADA系统的构成部分之一，主要有站控系统（SCS）和压缩机控制系统（UCS或称UCP），站控系统的一些功能已先期投用。

引进压缩机机组的控制系统为单机系统配套，与站控系统相对独立配置。它将机组控制系统的数据传送到站控系统，经过处理并将主要的数据上传到武汉调控中心，并接受武汉调控中心的监控。

(1)自控系统结构

利川压气站为三台电机驱动离心压缩机组，采用二用一备的运行方式。机组有其独立、完整的机组控制系统(UCP—Unit Control PANAL)，是对压缩机组本身进行启动、停车、监视、控制和保护的自动控制系统。它由以微处理机为基础的工业控制计算机、仪表系统、附属设备组成，完成对所属压缩机组及其辅助系统的监视、控制和保护等任务。

UCP由压缩机组供货商成套提供。UCP与SCS之间通过硬接线和TCP/IP 网络进行数据交换。ESD系统之间采用输入/输出硬接线方式连接。

(2)控制系统的配置

1)站控系统

利川压气站站控系统是一套以PLC为核心的、对全站的压缩机机组系统、过滤分离系统、收发球系统、监测系统及站辅助系统等进行集中监视、控制及管理的完整控制系统，为川气东送管道SCADA系统的一个组成部分，能够将全站有关信息传送至武汉调控中心并接受武汉调控中心的监视、控制、管理。

A系统构成

站控系统中设置了热冗余的TCP/IP数据网，操作员工作站、站控PLC 挂在该网上；压缩机组控制系统、空压机系统设备均通过通信处理器接入TCP/IP数据网，并与武汉调控中心进行通信联络。由控制系统MMI的主计算机管理整个系统。

B站控系统功能

站控系统主要完成以下功能：

站内主要工艺参数的数据采集、处理、储存及显示；

工艺流程画面动态模拟显示；

主要参数越限报警及事件报警；可燃气体泄漏检测、报警及火灾检测、报警；

实时趋势曲线和历史趋势曲线的显示；

压缩机组远控启、停；紧急停车系统自动控制，站场系统自动投运等；

闭环PID控制，顺序控制，逻辑控制；

实时打印报警及事件，打印生产报表；

历史文件资料的储存；

系统自诊断功能等；

与武汉调控中心进行数据通信：向武汉调控中心发送站场的主要工艺参数及运行状态信息，并接受武汉调控中心发来的调节控制指令。

2)机组控制系统

压缩机机组为一套独立的、完整的监测、控制和保护系统，具有独立的数据网络和人机接口。可以在脱离站控系统状态下，通过控制室内自带的上位机系统或就地控制盘操作方式启、停压缩机。压缩机组控制系统通过通信处理器挂接到站控系统的TCP/IP网上，与站控PLC进行通数据信，由通信处理器实现数据上传。

A机组系统功能

压缩机组控制系统在必备的基本条件(如：进气压力、仪表、供风、润滑油压、油温、交直流电源等)满足情况下，能独立完成自动启动，加速，加载，并按设定工况运行等功能。并可通过SCP、UCP和就地控制盘启停机组。运行中一旦偏离设定工况(如：过压、超温、过震动)，能够自动调整到最佳状态，能有效实施防喘振监控。当发生异常情况时，可启用机组自身安全停车系统(机组ESD)控制机组完成紧急停车。

每套机组在控制室内设有单机控制盘（UCP），通过内置的热冗余PLC对整个机组进行逻辑控制、报警和监视。

B机组控制盘的基本功能如下：

①根据站控系统命令，自动进行机组启、停；

②自动进行并联机组的负荷分配；

③启动、停车逻辑控制；

④压缩机运行参数监测及显示；

⑤驱动设备(变速电机)参数监测及显示；

⑥数据处理；

⑦机组报警及紧急停车保护；

⑧与机组启、停和运行相关阀门控制及状态监视；

⑨转速监测和控制；

⑩机组防喘振控制；

C机组控制系统

机组控制系统人机接口的基本功能如下：

①运行特性、图形显示；

②参数表显示；

③事件显示；

④打印报告。

3)紧急停车(ESD)系统

ESD系统由机组ESD和站控ESD两套相对独立的系统组成。机组ESD系统采用后备安全继电器系统，置于机组控制盘内，由压缩机组供应商提供。站控ESD系统采用独立的热冗余PLC系统。分为：ESD-1级：关闭整个站，全站紧急放空。ESD-2级：关闭整个站，压缩机放空。紧急停1#/2#/3#压缩机：关闭压缩机。站控ESD应急信号通常来自机组ESD、进站压力超低、出站压力超高、供电系统报警、供风异常，站控PLC故障、人工手动ESD操作等。

4)压气站电力监控系统

压气站的变电站均采用电力系统专用的微机综合自动化系统/装置，完成对电气设备监控，以满足电网调度和管线自动化的要求。

压缩机机组控制盘（UCP）通过对变频器控制盘和电机控制中心（MCC）发出控制信号，控制驱动压缩机的主电机的启动、停止和转速。变频器控制盘和MCC通过标准数据通信接口或电缆将其电压、电流、开关状态等信息传送至机组UCP系统。

5)可燃气、火焰检测系统

根据《原油和天然气工程设计防火规范》的有关规定，在压缩机房针对每台机组设置采用红外/紫外式火焰探测器及报警器，信号送至站控盘内火灾探测报警器，用于压缩机房等处的火焰监视及报警。

采用红外式可燃气体探测器及报警器，检测压缩机房的可燃气体浓度并报警。

上述检测、报警信号送至站控PLC和ESD系统报警。