CN106707909A - 一种防止天然气结晶的远程控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止天然气结晶的远程控制系统，包括远程控制子系统、通信网络、就地控制子系统和电加热子系统，所述的电加热子系统设在天然气进口处，并与就地控制子系统连接，所述的就地控制子系统通过通信网络与远程控制子系统连接。与现有技术相比，本发明具有安全性高、操作方便、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化控制系统，尤其是涉及一种防止天然气结晶的远程控制系统。
背景技术
燃气轮机的电启动加热器为工业加热器，在燃机启动点火过程中投入，保证燃料模块进口的天然气有一定的过热度，以补偿天然气通过燃料控制阀时因体积膨胀而造成的温度下降，目前所用的电启动加热器基于模块化设计，采用就地PLC控制，操作员站仅可见少量报警信息；就地加热器的运行状况无法实时了解。原有的PLC控制逻辑在天然气出口温度到达设定值之后，就会禁止可控硅输出，在天然气出口温度再度下降后，需要进行手动复位，才能继续投入。现有的装置容易导致天然气结晶以及燃料管线低点处积水，不能保证燃烧部件的可靠安全运行。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性高、操作方便、可靠性高的防止天然气结晶的远程控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，包括远程控制子系统、通信网络、就地控制子系统和电加热子系统，所述的电加热子系统设在天然气进口处，并与就地控制子系统连接，所述的就地控制子系统通过通信网络与远程控制子系统连接。
所述的远程控制子系统包括DCS、第一存储器、第一通信模块、第一报警模块和第一人机界面，所述的DCS分别与第一存储器、第一通信模块、第一报警模块和第一人机界面连接，所述的第一通信模块通过通信网络与就地控制子系统连接。
所述的第一报警模块包括声光报警器和报警信息发送单元，该报警信息发送单元通过移动通信网络发送给远程终端。
所述的通信网络为无线通信网络。
所述的就地控制子系统包括PLC、第二存储器、第二通信模块、第二报警模块和第二人机界面，所述的PLC分别与第二存储器、第二通信模块、第二报警模块和第二人机界面连接，所述的第二通信模块通过通信网络与远程控制子系统连接。
所述的就地控制子系统还包括控制切换电路，该控制切换电路分别与PLC和远程控制子系统连接，用于实现远程与本地控制切换。
所述的第二人机界面采用触摸屏。
所述的电加热子系统包括分别与就地控制子系统连接的加热器、温度传感器和加热器状态采集器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)安全性高，电启动加热器的远控实现以及远控近控的无扰切换；操作员可以在主控室实时监视电加热器的运行状态及异动。
2)操作方便，DCS控制逻辑的实现和新的操作员画面，新的和DCS远控逻辑相配套的就地PLC逻辑以及就地触摸屏人机界面。
3)本解决方案增加了控制系统的可靠性。同时增加了加热器运行状态的可见信息，包括各种保护，报警输出，可控硅的导通状态等。这些运行状态信息同时被组态至主控室的操作员画面，提高操作员的工作效率。还解决了原有PLC控制逻辑在出口温度再度下降后无法自行投入的问题，降低了燃机燃烧部件的运行风险。新的解决方案还增加了就地模块的鲁棒性，大大降低了模块更换的频率，减少了维护支出。这一解决方案在同类型的燃机电厂中具有推广意义。从项目完成情况来看是让人满意的，完成改造后的天然气电启动加热器设备运行效果良好，既保证了设备的安全运行，同时也减轻了运行人员的工作负担。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种防止天然气结晶的远程控制系统，包括远程控制子系统1、通信网络2、就地控制子系统3和电加热子系统4，所述的电加热子系统4设在天然气进口处，并与就地控制子系统3连接，所述的就地控制子系统3通过通信网络2与远程控制子系统1连接。
所述的远程控制子系统1包括DCS101、第一存储器102、第一通信模块103、第一报警模块104和第一人机界面105，所述的DCS101分别与第一存储器102、第一通信模块103、第一报警模块104和第一人机界面105连接，所述的第一通信模块103通过通信网络2与就地控制子系统3连接。所述的第一报警模块104包括声光报警器和报警信息发送单元，该报警信息发送单元通过移动通信网络发送给远程终端。
所述的通信网络2为无线通信网络。
所述的就地控制子系统3包括PLC301、第二存储器302、第二通信模块303、第二报警模块304和第二人机界面305，所述的PLC301分别与第二存储器302、第二通信模块303、第二报警模块304和第二人机界面305连接，所述的第二通信模块303通过通信网络2与远程控制子系统1连接。所述的就地控制子系统还包括控制切换电路306，该控制切换电路306分别与PLC和远程控制子系统连接，用于实现远程与本地控制切换。所述的第二人机界面305采用触摸屏。
所述的电加热子系统4包括分别与就地控制子系统3连接的加热器401、温度传感器402和加热器状态采集器403。
燃气轮机的电启动加热器为一工业加热器，在燃机启动点火过程中投入，其作用是在燃机点火过程中，保证燃料模块进口的天然气有一定的过热度，以补偿天然气通过燃料控制阀时因体积膨胀而造成的温度下降，从而防止天然气结晶以及燃料管线低点处积水，保证燃烧部件的可靠安全运行。
改进之处：
1)对原有的电加热器系统进行调研；
2)依据电启动加热器的功能原理要求设计DCS的原理功能框图；
3)DCS逻辑的更新，增加电加热器的控制逻辑实现；优化控制闭环PID参数；
4)电启动加热器画面增加，总共增加三个画面，包括电启动加热器总览画面， 电气部分画面和报警画面；
5)PLC逻辑优化；并增加远近控制切换功能；优化控制闭环PID参数；
6)提供新的就地触摸屏，并对触摸屏显示及组态进行优化；
7)更换并设定就地温控模块；
8)程序下装，系统调试；调试包括远控和近控两部分功能，性能的验证试验。
工作原理：
增加了加热器运行状态的可见信息，包括各种保护，报警输出，可控硅的导通状态等。这些运行状态信息同时被组态至主控室的操作员画面，提高操作员的工作效率。还解决了原有PLC控制逻辑在出口温度再度下降后无法自行投入的问题，降低了燃机燃烧部件的运行风险。
Claims (8)
1.一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，包括远程控制子系统、通信网络、就地控制子系统和电加热子系统，所述的电加热子系统设在天然气进口处，并与就地控制子系统连接，所述的就地控制子系统通过通信网络与远程控制子系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的远程控制子系统包括DCS、第一存储器、第一通信模块、第一报警模块和第一人机界面，所述的DCS分别与第一存储器、第一通信模块、第一报警模块和第一人机界面连接，所述的第一通信模块通过通信网络与就地控制子系统连接。
3.根据权利要求2所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的第一报警模块包括声光报警器和报警信息发送单元，该报警信息发送单元通过移动通信网络发送给远程终端。
4.根据权利要求1所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的通信网络为无线通信网络。
5.根据权利要求1所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的就地控制子系统包括PLC、第二存储器、第二通信模块、第二报警模块和第二人机界面，所述的PLC分别与第二存储器、第二通信模块、第二报警模块和第二人机界面连接，所述的第二通信模块通过通信网络与远程控制子系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的就地控制子系统还包括控制切换电路，该控制切换电路分别与PLC和远程控制子系统连接，用于实现远程与本地控制切换。
7.根据权利要求5所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的第二人机界面采用触摸屏。
8.根据权利要求1所述的一种防止天然气结晶的远程控制系统，其特征在于，所述的电加热子系统包括分别与就地控制子系统连接的加热器、温度传感器和加热器状态采集器。
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