《仪表专业培训讲义》PPT课件
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项目管理基础知识培训 仪表专业 莫儒志
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1
ODP报告
ODP－指勘探钻井有油气发现后，进行的包括油田开发的地质油 藏、钻井完井、采油工艺、健康、安全与环保、开发工程、油气 市场、开发投资及费用估算、经济评价等相关评价、研究、报告 编制，直至总体开发方案获得批准的全部工作内容。
在此阶段，仪表专业需要完成的工作： 对开发油田控制系统的总体规模进行定义； 对开发油田采用的系统网络结构进行定义； 对开发油田所采用的系统类型进行定义。
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5
自动控制基本知识
2、仪表回路图是管路及仪表图的延伸。回路图展示了仪 表的横向连接，把仪表控制盘的配线、施工和仪表盘的 测试连成一体，表明了现场仪表、现场接线盒、就地控 制盘、中央控制系统间的接线情况。在投产、启动、操 作和维修期间，回路图是非常有用的。
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6
自动控制基本知识
3、梯形逻辑图：是实现自动化顺序控制的常用方法。其 实现顺序控制的优点是直观而且符合人们的习惯。除了 集散控制系统（DCS）之外，几乎所有的过程逻辑控制均 是采用此方法进行顺序控制。梯形逻辑图是随着继电器 控制系统的“软件”而产生的一种解释执行程序设计语 言。这些系统中除了包括基本的触点、线圈以及逻辑与、 或、非关系，还包括了诸如定时器、计数器、数字算法、 寄存器运算、数据转换等。此外，它还可以方便将梯形 逻辑控制回路同连续调节控制算法通过数据库连接起来， 以实现更复杂的功能。
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12
紧急关断系统（ESD)
设置紧急关断（ESD）系统的主要目的是为了保护平 台人员和设施的安全，防止环境污染，将事故的损失限 制到最小。系统的关断逻辑由独立的紧急关断系统来实 现。平台的应急关断系统分为四级：
ESD1级关断，全平台关断，为最高级别关断。平台 上设备除应急支持系统延时关断外全部关停。此关断只 能由平台主要负责人或指定专人手动启动。ESD1级启动 按钮分别安装在井口平台的中控室、救生艇登船处和直 升机坪，并有明显的标志或警告牌。
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2
ODP报告
文昌井口平台中控系统方案 考虑到各井口平台的井数较少、工艺相对简单，平台面 积不大，即控制回路和控制点数较少，总控制点数估计 在400点以下。井口平台的控制系统应选用小型、工作可 靠的控制系统。 考虑在各井口平台上设置两套独立的控制系统，一套用 作构成过程控制系统（PCS），另一套用作安全监控系统 (FPS)，包括应急关断（ESD）和火气监控系统（FGS）。 两套控制系统进行适当集成，共享人机接口和数据通信 网络，控制系统的选择和集成应符合开放的、规范的通 信协议。人机接口主要包括2台操作站（1台兼做工程站） 和2台打印机。
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11
PCS主要的功能：
1、动态显示生产流程主要工艺过程参数及设备运行状态 2、对生产过程进行监控 3、实现两位式开/关控制、连续的PID 调节等其它高级 控制 4、泵、阀的手动或自动开/关操作 5、PCS、ESD、F＆GS系统的图形动态显示 6、记录并打印所有警报事件 7、在线精确地调整各种测量数值的比例系数。 8、在线对数据库定义进行修改、组态、调整参数、改变 警报点设置以及备份历史记录 9、在故障时或平台投产调试时，由软件提供关断信号的 旁路功能
及 火 信号 喷 淋
TT PSL
态及 低低
灾手
阀和
LT
TSL
故 障 培训信p号pt
动站
CO2
10
FT LSL
信号
系统
过程控制系统
过程控制系统是基于DCS的控制系统，通过对现场 的温度、压力、液位、流量等工艺参数的采集和处理， 在操作站上进行显示，报警；实现对相关控制回路中阀 门的自动控制。
过程控制系统一般由电源模块、控制处理器、通讯模块 、输入输出模块和工程师站组成。
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8
中央控制系统
海洋石油平台要求生产和安全管理的自动化程 度较高，平台上都设有一套自动化控制系统，即 中央控制系统。这套系统是整个平台的控制中心 ，它能对整个平台的生产和安全进行监控，确保 平台及人身安全，保证生产的持续性，保护原油 生产系统及其设施。中央控制系统是由生产过程 控制系统（PCS）和安全控制系统(FPS)组成。其 中安全控制系统又分为紧急关断系统（ESD）和 火气探测系统（F&G）两个相对独立的子系统。
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7
自动控制基本知识
4、自动调节系统：是具有被调参数负反馈的闭环系统， 它与自动操纵、自动信号报警等开环系统有本质差别， 关键就在于调节系统有负反馈。从调节系统的组成来看， 要进行调节，就需要不断地把输出量又送回到输入端 （与给定值比较后送入调节器），这种将输出反送回来 又作为输入的系统，称为反馈系统，反送回来的信号称 为反馈作用。由于这一反馈作用，把系统各环节联系起 来。自动调节系统的组成：自动调节系统由检测元件、 变送器、自动调节器和执行器（如调节阀）三部分组成。
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4
自动控制基本知识
自动化控制系统设计与使用中，管路及仪表图、仪 表回路图、程序控制梯形逻辑图、自动调节系统是仪表 人员必须掌握的知识。 1、管线及仪表图（P＆I图）：P＆I图是用线条、圆形和 球形为基础的符号将平台上各设备橇块内的配管及仪表 布局和外部接口进行综合描述，P＆I图中既表明了物料的 流向又标明了所用现场仪表的类型、设点、安装位置及 仪表的外接口情况。
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9
中 央中 央控控 制制 系 系统 统
关
断
控
启
声
制
停
光
相
应
阀
泵
报
设
警
备
关
断
相ຫໍສະໝຸດ Baidu
应
安全控制系统
系
统
SF CP S
状态灯及 PA 广 播
过程控制系统 PCS
逻辑关断系统 ESD
火气系统 F& G
现场 开关 阀位 开关 其它
火气 其它 消防
仪表 报 警 状态
报警 关断
探头 检测 泵及
PT
信号
泵 状 高 高 信号
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3
ODP报告
可靠性设计上，PCS的CPU模块、电源模块、通讯 模块和数据通信总线等采用1:1冗余。FPS的CPU 模块、电源模块、通讯模块、数据通讯总线和所 有I/O均采用1:1冗余配置。
各井口平台控制系统通过光纤通信链路实现与 FPSO控制系统的双向通信。
ODP作为设计的基础，不仅要掌握本专业的内容， 还要对相关专业的知识亦有所了解。
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ODP报告
ODP－指勘探钻井有油气发现后，进行的包括油田开发的地质油 藏、钻井完井、采油工艺、健康、安全与环保、开发工程、油气 市场、开发投资及费用估算、经济评价等相关评价、研究、报告 编制，直至总体开发方案获得批准的全部工作内容。
在此阶段，仪表专业需要完成的工作： 对开发油田控制系统的总体规模进行定义； 对开发油田采用的系统网络结构进行定义； 对开发油田所采用的系统类型进行定义。
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自动控制基本知识
2、仪表回路图是管路及仪表图的延伸。回路图展示了仪 表的横向连接，把仪表控制盘的配线、施工和仪表盘的 测试连成一体，表明了现场仪表、现场接线盒、就地控 制盘、中央控制系统间的接线情况。在投产、启动、操 作和维修期间，回路图是非常有用的。
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自动控制基本知识
3、梯形逻辑图：是实现自动化顺序控制的常用方法。其 实现顺序控制的优点是直观而且符合人们的习惯。除了 集散控制系统（DCS）之外，几乎所有的过程逻辑控制均 是采用此方法进行顺序控制。梯形逻辑图是随着继电器 控制系统的“软件”而产生的一种解释执行程序设计语 言。这些系统中除了包括基本的触点、线圈以及逻辑与、 或、非关系，还包括了诸如定时器、计数器、数字算法、 寄存器运算、数据转换等。此外，它还可以方便将梯形 逻辑控制回路同连续调节控制算法通过数据库连接起来， 以实现更复杂的功能。
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紧急关断系统（ESD)
设置紧急关断（ESD）系统的主要目的是为了保护平 台人员和设施的安全，防止环境污染，将事故的损失限 制到最小。系统的关断逻辑由独立的紧急关断系统来实 现。平台的应急关断系统分为四级：
ESD1级关断，全平台关断，为最高级别关断。平台 上设备除应急支持系统延时关断外全部关停。此关断只 能由平台主要负责人或指定专人手动启动。ESD1级启动 按钮分别安装在井口平台的中控室、救生艇登船处和直 升机坪，并有明显的标志或警告牌。
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ODP报告
文昌井口平台中控系统方案 考虑到各井口平台的井数较少、工艺相对简单，平台面 积不大，即控制回路和控制点数较少，总控制点数估计 在400点以下。井口平台的控制系统应选用小型、工作可 靠的控制系统。 考虑在各井口平台上设置两套独立的控制系统，一套用 作构成过程控制系统（PCS），另一套用作安全监控系统 (FPS)，包括应急关断（ESD）和火气监控系统（FGS）。 两套控制系统进行适当集成，共享人机接口和数据通信 网络，控制系统的选择和集成应符合开放的、规范的通 信协议。人机接口主要包括2台操作站（1台兼做工程站） 和2台打印机。
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11
PCS主要的功能：
1、动态显示生产流程主要工艺过程参数及设备运行状态 2、对生产过程进行监控 3、实现两位式开/关控制、连续的PID 调节等其它高级 控制 4、泵、阀的手动或自动开/关操作 5、PCS、ESD、F＆GS系统的图形动态显示 6、记录并打印所有警报事件 7、在线精确地调整各种测量数值的比例系数。 8、在线对数据库定义进行修改、组态、调整参数、改变 警报点设置以及备份历史记录 9、在故障时或平台投产调试时，由软件提供关断信号的 旁路功能
及 火 信号 喷 淋
TT PSL
态及 低低
灾手
阀和
LT
TSL
故 障 培训信p号pt
动站
CO2
10
FT LSL
信号
系统
过程控制系统
过程控制系统是基于DCS的控制系统，通过对现场 的温度、压力、液位、流量等工艺参数的采集和处理， 在操作站上进行显示，报警；实现对相关控制回路中阀 门的自动控制。
过程控制系统一般由电源模块、控制处理器、通讯模块 、输入输出模块和工程师站组成。
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中央控制系统
海洋石油平台要求生产和安全管理的自动化程 度较高，平台上都设有一套自动化控制系统，即 中央控制系统。这套系统是整个平台的控制中心 ，它能对整个平台的生产和安全进行监控，确保 平台及人身安全，保证生产的持续性，保护原油 生产系统及其设施。中央控制系统是由生产过程 控制系统（PCS）和安全控制系统(FPS)组成。其 中安全控制系统又分为紧急关断系统（ESD）和 火气探测系统（F&G）两个相对独立的子系统。
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自动控制基本知识
4、自动调节系统：是具有被调参数负反馈的闭环系统， 它与自动操纵、自动信号报警等开环系统有本质差别， 关键就在于调节系统有负反馈。从调节系统的组成来看， 要进行调节，就需要不断地把输出量又送回到输入端 （与给定值比较后送入调节器），这种将输出反送回来 又作为输入的系统，称为反馈系统，反送回来的信号称 为反馈作用。由于这一反馈作用，把系统各环节联系起 来。自动调节系统的组成：自动调节系统由检测元件、 变送器、自动调节器和执行器（如调节阀）三部分组成。
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自动控制基本知识
自动化控制系统设计与使用中，管路及仪表图、仪 表回路图、程序控制梯形逻辑图、自动调节系统是仪表 人员必须掌握的知识。 1、管线及仪表图（P＆I图）：P＆I图是用线条、圆形和 球形为基础的符号将平台上各设备橇块内的配管及仪表 布局和外部接口进行综合描述，P＆I图中既表明了物料的 流向又标明了所用现场仪表的类型、设点、安装位置及 仪表的外接口情况。
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中 央中 央控控 制制 系 系统 统
关
断
控
启
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应
阀
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备
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应
安全控制系统
系
统
SF CP S
状态灯及 PA 广 播
过程控制系统 PCS
逻辑关断系统 ESD
火气系统 F& G
现场 开关 阀位 开关 其它
火气 其它 消防
仪表 报 警 状态
报警 关断
探头 检测 泵及
PT
信号
泵 状 高 高 信号
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ODP报告
可靠性设计上，PCS的CPU模块、电源模块、通讯 模块和数据通信总线等采用1:1冗余。FPS的CPU 模块、电源模块、通讯模块、数据通讯总线和所 有I/O均采用1:1冗余配置。
各井口平台控制系统通过光纤通信链路实现与 FPSO控制系统的双向通信。
ODP作为设计的基础，不仅要掌握本专业的内容， 还要对相关专业的知识亦有所了解。