中控系统简介及操作(一)

1、2n本讲主要学习内容：本讲主要学习内容：n一、中控系统功能概述；n二、中控设备简要介绍；n三、生产过程控制系统（PCS）的操作及注意事项 ；n四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项；n五、其他（非工艺处理系统的参数监控及控制）3中控系统功能概述n中控系统中控系统n系统概述nFPSO油轮是一艘具备海上平台原油预处理分离功能和穿梭油轮原油安全储存两种能力设计的特殊油轮。中央控制系统也是根据这一思想，把中控控制分成上部工艺TOPSIDE模块和船体工业VESSEL模块；中央控制系统从控制功能划分，又可划分为生产过程控制系统（PCS）和安全控制系统(SSS)。其中安全控制系统又分为紧急关断系统（ES

2、D）和火气探测系统（F&G）两个相对独立的子系统。4一、中控系统功能概述一、中控系统功能概述n在FPSO上有一套集中的控制系统，即中央控制系统CCS(Center Control System)。中控系统不仅是整个FPSO的船体部分和上部模块部分的原油工艺处理控制中心，而且是FPSO设备和人员安全的重要保障所在。该系统包括过程控制系统PCS和应急关断系统SSS,其中PCS部分包括船体部分控制系统和原油工艺处理过程控制系统；同时还和其它主要设备进行通讯，对其重要参数和状态进行有效监控； SSS部分包括应急关断系统(ESD)和火气探测报警系统(F&G)，实现对油轮上设备和人员的保护

3、。整个控制系统采用ABB公司的ADVANT CONTROLLER 450系统和ABB公司的SAFEGUARD 400系统，AC 450系统负责过程控制系统PCS，SG400负责紧急关断(ESD)系统，而火气探测报警系统(F&G)检测到的火灾报警和故障信号通过硬线和串口RS232实现与ESD的通讯显示，再通过关断系统实现紧急关停和消防设施的自动控制功能。5一、中控系统功能概述n中控系统的主要功能是：中控系统的主要功能是：n实现对整个系统的工艺、船体压载、公用和火气探测报警系统进行集中监视、控制、计量及应急关断、消防，还实现了中控对平台和监护船只的通讯。保证人身安全，保证生产的持续性，保护

4、原油生产处理储存系统和整个浮式储油轮及其设施的安全。nFPSO中控系统采用ABB公司的Advant Controller 450系统和SafeGuard400系统，其中AC450系统负责过程控制系统，SG400系统负责应急关断系统(ESD)和火气探测报警系统(F&G)，AC450系统和SG400系统的控制器通过专用的屏蔽双绞线连接到MB300总线上实现数据交换和传输。6一、中控系统功能概述n四四. 系统操作画面系统操作画面n上位机操作系统以前使用的是WINDOWS NT，在部分上位机升级后，新画面操作软件使用的环境是WINDOWS2000。熟悉上位机画面有利于我们对船上所有设备进行操作

5、、管理、故障分析诊断和有效的维护，并且在作业时对一些设备进行必要的旁通隔离。并能避免我们进行误操作导致设备不必要的损失。 7一、中控系统功能概述8一、中控系统功能概述n中控画面主要分成三大块（见上图右上角），过程控制系统主流程、火气部分和因果图部分。系统流程图主要分上部模块和船体部分。分别显示上部模块的主流程，包括各成撬设备的流程和监控点；船体部分的主流程，包括船体部分成撬设备的流程和监控点。火气部分也分上部模块和船体，上部模块部分分区域显示上部模块火灾探测器现场安装位置、各探头目前状态、ESD按钮位置和状态、手动SDV和BDV阀的复位按钮和它们的状态。船体部分分区域显示船体部分的火灾探测设备

6、和MFS按钮等；因果图部分也包括上部模块和船体部分，上部模块是用矩阵图形式显示上部模块的ESD关断逻辑； 船体部分显示的是船体部分的ESD关断逻辑矩阵图。 另外还有显示外部通讯设备的状态，以及该具有自我控制的设备的主要参数及状态的列表。含HIPPS、STP、F&G等。n在熟悉上位机画面的时候还必须熟悉设备运行、停止、故障等各种状态在上位机画面的表示方式，熟悉设备在上位机画面的操作，熟悉上位机模拟量在上位机画面的显示和工程师站修改相关参数的方法，熟悉火气各探头和按钮等在上位机画面的显示。熟悉因果图，也就是熟悉ESD逻辑。9二、中控系统设备简介n中控操作台设备的状况：中控操作台设备的状况：

7、n中控台上设有2台工程师工作站, 6台操作员工作站，1台装载计算机，1台外输计量计算机；还有惰气系统操作面板、CCTV操作键盘、艉输系统应急控制按钮、关断和消防报警控制台、通讯操作台等。10二、中控系统设备简介11二、中控系统设备简介12二、中控系统设备简介13二、中控系统设备简介 14二、中控系统设备简介15二、中控系统设备简介16三、生产过程控制系统（PCS）的操作及注意事项 n本小节内容为现场实操讲解n1、操作台的监控要点及注意事项；n2、工艺处理系统的流程及控制逻辑讲解；n3、工艺处理系统各个控制器自动控制设点的设置及注意事项；n4、阀门的控制；n5、泵的控制；17四、应急关断系统（E

8、SD）的操作及注意事项n本小节主要内容：n1、应急关断设计理念及简介n2、应急关断各个等级的划分n3、应急关断的操作及要点n4、HIPPS 系统 简介和操作18四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n1、应急关断设计理念及简介：、应急关断设计理念及简介：n应急关断系统ESD是DCS系统的一个相对独立的控制子系统。它不直接参与生产过程控制，它仅对参与生产过程的设备、工艺设备参数、条件、设定值等监控，当某些生产要素不满足时，ESD系统能自动地、有条不稳地使控制系统、工艺生产设备停下来，它可有效的防止各类事故的发生，降低生产成本。鉴于它如此重要，通常采用冗余技术构造ESD系统是目前通常提高可靠性

9、的一种普及做法。19四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项nESD分级设计的基本原则是： 根据不同情况分级、分区关断，某一级的关断不能引起较高级别的关断，只能驱动所有较低级别的关断。n应急关断系统接收来自现场的压力、温度、液位、流量开关、手动按扭、火灾消防按扭。输出信号控制电磁阀、马达控制器、关断阀以及现场控制盘等设备。应急关断系统通常采用故障安全型原则，在正常的工况下，触点是闭合的，整个回路带电，具有实时回路监测功能，当处于异常状态时，触点断开，回路失电，关断相应的装置和设备。20四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n关断复位按钮关断复位按钮n中控台上设置了各级手动关停和复位按扭，

10、当发生关断时，应该分析故障的原因，再到现场检查设备，确认故障已经排除，操作人员也已经处于安全位置，方可在中控台上进行复位。n报警手动按钮报警手动按钮n番禺FPSO-111油轮共有三种形式的报警手动按钮。命名分别为EPB-xxx、PB-xxx、MFS-xxx。21四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项nESD1级关断(总关断)ESD-1n关断级别最高。在遇到无法抗拒的情况（如海啸、地震，无法控制的井喷，无法控制的严重事故等）系统强迫关断。nESD1级关断由下列触发，而且除了ESD-1按钮设备故障外，必须是人为触发：n中控台上的ESD1手动按钮(1个)。n直升机甲板逃生通道上的ESD1手动按钮

11、（2个）n救生艇集合处的ESD1手动按钮（2个，左右舷各一）。22四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项nESD1级关断将产生下列动作：n触发各级关断。n关断主电源系统。n触发广播A/B系统弃船报警。n触发机舱报警灯柱弃船报警。n除了已经启动的柴油应急消防泵和应急机外，其它设备全部关停。23四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项nESD2级关断，又称为火气关断。n由于火气关断涉及的安全等级高，涉及的区域的相关由于火气关断涉及的安全等级高，涉及的区域的相关设备多，将作为中控系统的第二次讲课，本次不列入设备多，将作为中控系统的第二次讲课，本次不列入讲课内容；讲课内容；24四、应急关断系统（

12、ESD）的操作及注意事项n ESD3级关断，即生产关断，其中又包括了ESD3-A 和ESD3-B关断；nESD-3是生产系统的总关断，即关断两个系列的生产处理系统；nESD3-A关断一系列工艺处理系统；nESD3-B关断二系列工艺处理系统；nESD4级关断为原油工艺处理装置及设备的关停，只针对单台设备，而不直接对其它设备和系统进行动作。但由于关掉单台设备后所产生的连锁反应，在进行逻辑分析时必须全面考虑。25四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n3、应急关断的操作及要点：n下图是应急关断的逻辑因果关系26四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n以上图为例，当现场满足某个变送器的设点条件

13、，该变送器会传送信号回中控PLC系统，由PLC系统触发右边事件的因，再由因动作输出右边相应的果；n事件的因在实际操作中有四种状态：事件的因在实际操作中有四种状态：n1、绿色（正常）n 2、红色（输出）n 3、蓝色（旁通） n4、黄色（阻止警报）27四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n事件果在实际操作中有事件果在实际操作中有5种状态：种状态：n1、实心（阀门打开，气关阀除外）n2、空心（阀门关闭，气关阀除外）n3、绿色（自动状态）n4、红色（事件输出或故障状态）n5、蓝色（手动状态，不受事件输出的影响）28四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n应急关断的操作要点：应急关断的操作要点

14、：实操讲解实操讲解n应急关断产生后的处理；（采取紧急措施、快速找出原因、排除故障）n什么情况下手动触发应急关断；n应急关断触发后的恢复条件及操作；29四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项n4、HIPPS 系统系统 简介和操作简介和操作nHIGH INTEGRITY PRESSURE PROTECTION SYSYTEM 简称HIPPS 系统, 是由 HIMA厂家系统集成。在番禺111油轮上, 它包含的内容是两个系列入口关断阀处的8个压力变送器和HIMA系统柜子里所有的内容。信号范围包括传递到中控系统作显示，和传递到单点的液压控制系统(控制两个平台来油立管进口的两个关断阀)。nHipps系统为HIMA 公司拳头产品之一，这个设备的安全等级达到SIL 3，是油轮最为可靠的设备，Hipps系统的主要功能是在于“预防和处理由于控制系统或仪表的故障，或人员的误操作而引起的设备控制系统混乱失控。逻辑关断失效的状况下。进行平台来油管线的保护关断处理。Hipps系统控制独立，不受中控ESD系统、火气系统的支配。以保证它的判断独立性，对油轮生产工艺的安全保护具有重要的意义。30四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项nHipps系统功能：系统功能：n当来油压力达到高压报警值时，系统会自动关闭单点SDV-0390/SDV-0393和生产系统高压分离器进口来油关断阀SDV-20110