【正文】 e process of voltage regulation system, embodied in the subtransmission station PLC control system an important role.[Keywords] PLC, subtransmission station, voltage regulation system, flow, pressure, regulation, selection control,PIDVII緒論Schneider quantum 系列在天然氣分輸站場的應用1 緒論 課題背景隨著我國經(jīng)濟近年來的飛速發(fā)展，能源的開發(fā)與供應將是我國經(jīng)濟發(fā)展的重心之一。本論文主要研究Schneider公司生產的Modicon quantum PLC在青山分輸站場的自動控制系統(tǒng)方面的應用，論文首先介紹了站場自動控制系統(tǒng)國內外的發(fā)展和意義，SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)和可編程邏輯控制器的發(fā)展，列舉了青山典型站控系統(tǒng)的配置、組成以及各系統(tǒng)的功能作用，然后介紹站場的控制流程，PLC選型、硬件配置、各個I/O模塊的功能，最后通過利用Schneider公司生產的modicon quantum系列PLC及相關編程軟件concept編程，利用其中的PID模塊，來調節(jié)分輸站場的壓力和流量，從而來實現(xiàn)分輸站場壓力流量調節(jié)比選控制，保證天然氣壓力控制在所需范圍內，以充分滿足下游用戶對天然氣壓力、流量的要求，最終完成調壓系統(tǒng)的調壓過程，體現(xiàn)出PLC在分輸站場自動控制系統(tǒng)中的重要作用。審查意見： 指導教師簽名： 評定成績（百分制）：_______分長江大學畢業(yè)設計(論文)評閱教師評語評閱教師職 稱評 閱日 期評閱參考內容：學生掌握基礎和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)設計（論文）的質量和水平，畢業(yè)設計（論文）的難度及工作量，畢業(yè)設計（論文）的優(yōu)特點及不足。 Ron Kutzler .Williston basin improves gas control system .Pipeline amp。參考文獻1 江秀漢，李琳，孟立宏. 長輸管道自動化技術. 西安：西北工業(yè)大學出版社，：30~452 李順德. 我國油氣長輸管道的建設與發(fā)展. 油氣田地面工程，2005，24(11)：16~173 彭武強. SCADA系統(tǒng)在原油長輸管線中的應用. 石油化工自動化，2004：98~1024 錢建華. 關于中國石化油氣管道發(fā)展的思考. 油氣儲運，2003，22(09)：78~815 曾葉麗，董秀成，朱敏等. 新時期我國天然氣工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略轉變探討. 天然氣工業(yè)，2007，27(2)：131~1336 Kelly Doran .SCADA certification program confirms professional skills. Pipeline amp。而Schneider quantum系列PLC也將向以下幾個方面發(fā)展：集成化、向開放性轉變、發(fā)展集成技術及容錯技術。3 總結隨著計算機網(wǎng)絡和通信技術的進一步發(fā)展，新的SCADA系統(tǒng)將提供更加開放的系統(tǒng)結構，同時向著智能化、網(wǎng)絡化的更高層次發(fā)展。全線的壓力和流量控制由調度控制中心根據(jù)輸送計劃和模擬計算，通過通信信道將壓力或流量設定點和相關指令傳送給有關的站控系統(tǒng)執(zhí)行。當進行設備檢修或緊急停車時，可就地控制。控制權限由調度控制中心確定，經(jīng)調度控制中心授權后，才允許操作人員通過站控系統(tǒng)對各站進行授權范圍內的工作。調度和操作人員在調度控制中心通過計算系統(tǒng)完成對全線的監(jiān)視、操作和管理。同時現(xiàn)場具備就地手動控制功能。目前自動控制在站控自動化方面有了很大發(fā)展，根據(jù)目前SCADA系統(tǒng)的應用和經(jīng)驗總結，管道SCADA系統(tǒng)的控制層次通常分為三級：控制中心級、站控級和設備控制級，該結構充分體現(xiàn)了集中管理、分散控制的現(xiàn)代系統(tǒng)控制原則，特別適用于長輸管道這種分散性大、跨地域廣、功能相似系統(tǒng)的運行管理和控制。SCADA系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制為一體的自動化控制系統(tǒng)。同時，管道的智能化程度也得到了很大的提高。 研究主要成果 隨著我國長輸管道大型項目的不斷建設以及通信和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，管道的自動控制技術已經(jīng)達到了國際先進水平。西氣東輸管道設計輸量為120108m3/a； km；管徑1016 mm；設計壓力10MPa；管道鋼級L485(X70)；全線共設工藝站場35座，線路閥室137座，壓氣站10座。發(fā)展更新后的SCADA系統(tǒng)的主要功能為：對全線系統(tǒng)和泵站的主要參數(shù)采集監(jiān)控；動態(tài)顯示各站運行參數(shù)、狀態(tài)、趨勢圖、工藝流程和報警情況等；對各被控站進行遙控，控制機泵啟、停和閥門開、關；運行、報警、歷史數(shù)據(jù)的存儲和記錄；運行報表、事故狀態(tài)報告的打??；運行數(shù)據(jù)的分析，方案的模擬預測和優(yōu)化；系統(tǒng)的模擬培訓；管線動態(tài)泄漏檢測，瞬時模擬的報告，清管器跟蹤管理；系統(tǒng)組態(tài)、擴展，等等。近年來，隨著SCADA技術的發(fā)展，早期安裝實施的自動化技術系統(tǒng)在設備和功能上已不能滿足管線自動化的要求，許多管線都對舊的SCADA系統(tǒng)進行了更新改造。2 主體 課題國內外現(xiàn)狀PLC系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)的控制核心，Schneider quantum系列廣泛應用于SCADA系統(tǒng)中的站控系統(tǒng)、調壓系統(tǒng)及站控PLC系統(tǒng)。目前，西氣東輸工程運營管理采用了SCADA系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控，并通過采用微波、衛(wèi)星和租用地方郵網(wǎng)方式進行通信。分輸站場的主要功能就是對天然氣進行計量，在確保管道安全的情況下，能夠實現(xiàn)連續(xù)不斷的為下游用戶供氣，滿足下游用戶對壓力和流量的要求。由于世界上新開發(fā)的大型氣田多遠離消費中心；因此，全世界形成了洲際的、多國的、全國性的和地區(qū)性的大型供氣系統(tǒng)。上機學時約100個。（6） 要求圖表用計算機繪制，符號、標識清楚規(guī)范。（4） 提供工藝順序控制流程圖。（2） 設計一個天然氣分輸站場的調壓監(jiān)控系統(tǒng)。[5] 完成要求的英文翻譯。[3] 掌握Schneider quantum系列PLC的基本原理、配置及I/O?？旃δ芎瓦x型。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 目錄長江大學畢業(yè)設計(論文)任務書 IV畢業(yè)論文文獻綜述 VI長江大學畢業(yè)設計(論文)指導教師審查意見 VI長江大學畢業(yè)設計(論文)評閱教師評語 VI畢業(yè)設計（論文）答辯記錄及成績評定 VI中文摘要 1外文摘要. 11 緒論 1 課題背景 1 國內外的發(fā)展和意義 1 工程簡介 52 站場控制系統(tǒng) 6 站控系統(tǒng)的組成 6 各部分的功能 7 本章小結 93 系統(tǒng)的集成設計 10 站控系統(tǒng)流程 10 PLC的硬件配置 10 本章小結 154 程序編譯 15 分輸站場壓力系統(tǒng)的描述 15 PID簡介 17 無擾動切換分析 18 編程軟件及程序編制 25 程序分段解釋 39 本章小結 42結論 43參考文獻 43致謝 45附錄一 46附錄二 52長江大學畢業(yè)設計(論文)任務書1. 畢業(yè)設計(論文)題目：Schneider quantum系列在天然氣分輸站場的應用2. 畢業(yè)設計（論文）起止時間：2010年3月15日～2010年6月15日3．畢業(yè)設計(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導教師選定部分）（1）李桂成. SCADA系統(tǒng)在原油長輸管線上的應用. 第四屆全國石油和化學工業(yè)儀表及自動化技術交流研討會，2005年第4卷（2） 于慶廣. 可編程控制器原理及系統(tǒng)設計. 北京：清華大學出版社，2004：117~123（3） 相應的工程圖紙及設計要求資料（4） 平風梅，PLC在天然氣輸送自控系統(tǒng)中的應用，石油化工自動化，2003(1)：125~1364．畢業(yè)設計(論文)應完成的主要內容[1] 對天然氣管道站控SCADA系統(tǒng)結構配置及原理進行分析和研究，掌握站控系統(tǒng)的組成和功能。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。畢業(yè)論文(設計)題目名稱：Schneider quantum系列在天然氣分輸站場的應用 題目類型： 研究論文 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨2] 掌握天然氣分輸站調壓監(jiān)控系統(tǒng)的結構及設計流程。[4] Schneider quantum系列PLC可編程邏輯控制器程序編寫及軟硬件的配置。5．畢業(yè)設計(論文)的目標及具體要求（1） 熟悉輸氣管道分輸站場工藝流程，掌握分輸站場工藝要求。（3） 熟悉天然氣管道站控系統(tǒng)中調壓系統(tǒng)的結構和設計要求。（5） 學會用concept軟件編寫程序并在計算機模擬仿真。完成畢業(yè)設計(論文)所需的條件及上機時數(shù)要求由公司提供modicon quantum 可編程序控制器，由公司提供計算機，由公司的工程師提供硬件和軟件。任務書批準日期 年 月 日 教研室(系)主任(簽字) 任務書下達日期 年 月 日 指導教師(簽字) 完成任務日期 年 月 日 學生（簽名） I長江大學畢業(yè)論文文獻綜述題 目 名 稱Schneider quantum 系列在天然氣分輸站場的應用院 （系） 電子信息學院 專 業(yè) 班 級 電氣10601 學 生 姓 名 趙橋生 指 導 教 師 吳凌云 輔 導 教 師 吳凌云 完 成 日 期 2010年3月26日 Schneider quantum 系列在天然氣分輸站場的應用1 前言20 世紀70 年代以來，天然氣產量和貿易量不斷增長，消費市場不斷擴大。這樣的大型供氣系統(tǒng)可將多個氣田和成千上萬的用戶連接起來，具有多氣源、多通道供氣的特點，能夠保證供氣的可靠性和靈活性。PLC系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)的控制核心，Schneider quantum系列PLC廣泛應用于SCADA系統(tǒng)中的站控系統(tǒng)、調壓系統(tǒng)及站控PLC系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)在輸氣管道的廣泛應用，大大提高了生產和運行管理的安全性和可靠性，降低了惡劣工作環(huán)境對操作人員的影響，保證了人員的安全，同時提高了預測突發(fā)事件的能力以及在緊急情況下的快速反應和處理能力，減少生命和財產的損失，從而帶來良好的社會效益和經(jīng)濟效益。國外長輸天然氣管道自動化發(fā)展比較早。由于發(fā)達國家管線的泵站大多數(shù)為無人值守泵站，因此，在許多SCADA系統(tǒng)中，主控中心多具有遙測、邀信、遙控、遙調功能。西氣東輸代表了目前我國天然氣管道工程的最高水平。目前我國天然氣管道的運營管理采用SCADA系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、在線檢測、監(jiān)控，進行生產管理和電子商務貿易；通信采用微波、衛(wèi)星和租用地方郵網(wǎng)方式，新建管道將與國際接軌，并用光纜進行通信、天然氣計量。自動控制系統(tǒng)在輸油輸氣管道的廣泛應用，使管道自動化技術得到了不斷的發(fā)展和完善。大量的實時控制信息，維護信息需要沿線各個站場及時傳遞到調度控制中心，控制中心下達相應管理控制指令對現(xiàn)場進行控制和處理，從而使管道的運營效率得到了很大提高。SCADA 系統(tǒng)通過下位機(PLC)系統(tǒng)，完成分布式的數(shù)據(jù)采集和控制功能，再通過上位機HMI(Human Machine Interface 人機界面)系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)處理和顯示功能，通過下位機和上位機的有機結合，以達到控制操作的目的。控制中心對全線進行集中參數(shù)采集、監(jiān)視、控制和調度管理，站控級通過PLC/RTU控制器來實現(xiàn)對工藝站場進行控制與監(jiān)視，設備控制級是對泵機組、加熱爐、壓縮機、閥門等工藝設備進行本地控制。在正常情況下，由調度控制中心對全線進行監(jiān)視和控制。通常，沿線各站無須人工干預，各站的站控系統(tǒng)在調度控制中心的統(tǒng)一指揮下完成各自的工作。當數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)生故障或調度控制中心主計算機發(fā)生故障或系統(tǒng)檢修時，由站控系統(tǒng)完成對本站的監(jiān)視控制。管道沿線的站場均處于調度控制中心的監(jiān)控之下；另外，重要部位的線路緊急截斷閥和高點壓力檢測點也直接納入調度控制中心的監(jiān)控范圍之內。在非正常情況下，根據(jù)沿線的工作情況改變相關的壓力或流量設定值，使管道在新的條件下安全、穩(wěn)定地運行。保證原油管道的經(jīng)濟、可靠、安全運行SCADA系統(tǒng)未來的發(fā)展是朝著聲音控制識別，提高數(shù)據(jù)處理能力，更快的時鐘速度，更大的內存方向發(fā)展，應用軟件的功能也將在現(xiàn)有的基礎上更加完善，多媒體技術將被越來越多的應用，以提高系統(tǒng)操作的可視性和安全性?？傊芯繃庾詣踊夹g發(fā)展的最新動態(tài)，盡快消化吸收先進技術并在