SY/T 7628-2021 油气田及管道工程计算机控制系统设计规范

ICS75-010
CCS E 07 SY
中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T7628—2021
油气田及管道工程计算机控制系统设计规范
Code for computer control system design of oil/gas fields and pipelines

2021-11-16发布 2022-02-16实施
国家能源局 发布

1总则
1.0.1为指导和规范油气田及管道工程中计算机控制系统的设计工作，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制定本规范。
1.U.2本规范适用于陆上油气出及管道工程中新建、改建和扩建工程的计算机控制系统设计。
1.0.3油气田和管道计算机控制系统的工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。

2术语和缩略语
2.1术语
2.1.1计算机控制系统computer control system
由一台或多台计算机、控制器、相关硬件、软件和通信网络组成对生产过程进行监视、控制及管理的控制系统。
2.1.2基本过程控制系统basic process control system
不执行任何安全完整性等级大于或等于1级的安全仪表功能，响应过程测量及其他相关设备、其他仪表、控制系统或操作员的输人信号，按过程控制规律、算法、方式产生输出信号，实现过程控制及其相关设备运行的系统。
2.1.3安全仪表系统safety instrumented system
实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统。
2.1.4火气系统fire&gas defection and protection system
用于监控火灾和可燃气、有毒气泄漏并具备报警和消防、保护功能的安全控制系统。
2.1.5集成控制系统integrated control system
将各自独立运行的基本过程控制系统、安全仪表系统和/或火气系统，通过通信网络链接在一起、共享操作显示的控制系统。
2.1.6分散控制系统distributed control system
控制功能分散、操作显示集中、采用分级结构的计算机控制系统，也称为分布式控制系统，或集散控制系统。
2.1.7监控与数据采集系统supervisory control and data acquisition system
以多个远程终端监控单元通过有线或无线网络连接起来，具有远程监测控制功能的分布式计算机控制系统。

2.1.8可编程序控制器programmable logic controller
是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字或模拟式的输入和输出操作，控制各种类型的机械或生产过程。
2.1.9远程终端单元remote terminal unit
针对通信距离较长和工业现场恶劣环境而设计的具有模块化结构的特殊的计算机控制系统，它将末端检测仪表和执行机构与远程主控制系统连接起来，具有数据采集、控制和通信功能，它能接收主控制系统的操作指令，控制末端的执行机构动作。
2.1.10安全完整性等级safety inegrity level
为安全功能的等级。安全完整性等级由低到高为SL1~SL4。
2.1.11安全仪表功能safety instrumented function
为了防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态，用一个或多个测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。
2.1.12维护超驰maintenance override
在设备或线路维护期间，以预设值代替实际输人值，使安全仪表系统或火气系统连续工作的一种功能。
2.1.13操作超驰operational override
工艺过程启动期间，在预定的启动时间内以预设值代替实际输入值，用以满足启动条件的一种功能。
2.1.14硬手操盘hardwired panel
是由一系列按钮、开关、信号报警器及信号灯等组成，与控制器硬线连接，应独立于基本过程控制系统，完成最基本的紧急停车、火气消防操作与报警指示。

3系统结构和适用范围
3.1一般规定
3.1.1所选用的计算机控制系统硬件和软件应是经过类似工况和环境条件现场考验并良好运行的系统和设备。
3.1.2系统的硬件和软件配置及其功能应与工艺过程的规模和控制要求相适应，并应易于扩展和维护。
3.1.3系统设计应以系统生命周期成本最少为基本原则。
3.1.4油气田工程计算机控制系统的设计应符合本规范附录A的规定，管道工程计算机控制系统的设计应符合本规范附录B的规定。
3.2系统结构
3.2.1典型的计算机控制系统结构宜由BPCS、SIS和FGS等子系统组成（图3.2.1）。
3.2.2BPCS应通过通信接口和/或硬接线与站场内外的第三方设备和/或系统连接。
3.2.3计算机控制系统向连接在信息网络上的其他系统提供或获取数据时，应通过必要的隔离、防护措施。

4基本过程控制系统(BPCS)
4.1一般规定
4.1.1系统的可用性应满足工艺过程要求。
4.1.2系统应具有良好的安全性。
4.1.3系统应选用开放式结构，软硬件应模块化。
4.2服务器
4.2.1服务器应具有下列主要功能：
1数据采集：负责与10采集设备（控制器或其他外围智能设备)进行通信，完成实时数据采集、控制、整定和工程值转换，可对数据采集方式和轮询时间进行设定。
2数据服务：对采集的实时/0数据进行数据库存储，并应为系统的各种数据请求提供数据源服务。
3报警：根据报警组态自动产生并记录异常信息。
4事件：系统、操作及各类动作触发的记录。
5报表及打印：根据组态自动或人工触发报表并输出。
6历史数据记录：根据组态按一种或几种速率将实时数据保存在历史数据库中。
7历史归档：系统自动或手动将数据归档备份，需要时能从外部存储中恢复数据。
8网络通信管理：向下对控制网进行管理，调度服务器与各控制器和智能设备间的通信，处理各种接口及通信协议转换，可管理与操作员站、工程师站、远程工作站、外部服务器等的通信。

4.3操作员工作站
4.3.1操作员工作站应能与服务器通信，并应具有显示、操作、报警和打印功能，可作为BPCS、SIS和FGS等子系统的统一人机界面。
4.3.2操作员工作站配置应符合下列规定：
1操作员工作站可按权限和操作区域配置。
2重要单元宜配置专用操作员工作站。
3多台操作员工作站间应互为备用。
4.3.3可根据需要设置无线操作员工作站，无线操作员工作站应以监视和数据传送为主。
43.4可根据需要设置便携式操作员工作站，便携式操作员工作站应专机专用，且不应配置与操作和安全无关的软件。
4.4工程师工作站
4.4.1工程师工作站应执行系统及设备的组态/编程（离线、在线)、调试、修改、测试、装载等功能，可进行系统管理。
4.4.2工程师工作站与控制器连接宜通过控制网。

投稿会员：芳华