一种FPSO真空自动扫舱控制方法技术

本发明专利技术涉及一种FPSO真空自动扫舱控制方法，其采用液位传感器采集的分离罐液位的检测信息，采用真空度传感器采集真空度的检测信息，将采集的真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量送入可编程控制器，通过可编程控制器使用闭环控制算法对送入的作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量的检测信息进行数据处理和逻辑分析，根据真空度和分离罐液位的二者间存在的函数关系，得到准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量，再由可编程控制器将用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量用于控制真空泵、真空阀、流量阀，实现对真空扫舱的自动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种FPSO真空自动扫舱控制方法
本专利技术涉及自动控制
，特别是一种FPSO真空自动扫舱控制方法。其是关于FPSO平台的货油压载自动扫舱控制方法。FPSO是英文FloatingProuductionStorage&Offloading的缩写，FPSO的中文翻译：浮式生产储存卸货装置，它集生产处理、储存外输及生活、动力供应与一体。FPSO装置是海洋油气开发系统的一个组成部分。
技术介绍
据申请人所知，现今FPSO平台上的原油装卸系统设备在中国国内尚属空白，而在一些先进发达的国家已经用于海洋油气的开发中。FPSO货油压载综合系统作为FPSO原油装卸系统中的重要组成部分，其重要性不言而喻。据了解，FPSO货油压载综合系统的控制难点在于其真空自动扫舱的稳定性和可靠性，所依据的控制参数分离罐液位和调节阀开度的获取十分困难。申请人在研究中发现，真空自动扫舱的稳定性和可靠性与油船的工作工况(工作的锚地或者港口)相关。现今的FPSO工作在近海或者深海，通常面临的是恶劣、复杂的海况，由于平台的晃动较大，稳定性较差，其真空自动扫舱的稳定性和可靠性都会受到不同程度的影响，仅仅使用分离罐液位和调节阀开度作为反馈量对调节阀、真空阀和真空泵控制已经不能满足系统控制的基本要求，因此需要对其进行改进，才能提高其控制的稳定性和可靠性。如何对FPSO真空自动扫舱进行稳定可靠地控制是本领域的技术人员对于FPSO货油压载综合系统的控制方法的一个重要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术存在的不足，进行改进，提出并研究一种FPSO真空自动扫舱控制方法。本专利技术的基本构想是，鉴于FPSO平台工作于恶劣、复杂的海况，增加一种真空度传感器，真空度传感器的工作不会因为平台的晃动而发生扰动；现有技术往往只是通过液位传感器来反映分离罐液位的高低，而没有考虑过要采用真空度传感器采集真空度的检测信息。本专利技术采用真空度传感器获取真空度，将真空度和分离罐液位的反馈量作为真空自动扫舱系统的关键反馈量，将通过真空度传感器采集真空度的检测信息，用来反映分离罐液位的反馈量，再经过特定的闭环控制算法进行数据处理和逻辑分析，以保证用于控制的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量的准确性和可靠性，从而能够准确、可靠地对FPSO平台的真空自动扫舱系统进行控制。本专利技术的技术解决方案是，采用液位传感器采集的分离罐液位的检测信息，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，其特征在于，采用真空度传感器，通过真空度传感器采集真空度的检测信息，将采集的真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量送入可编程控制器，通过可编程控制器使用闭环控制算法对送入的作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量的检测信息进行数据处理和逻辑分析，根据真空度和分离罐液位的二者间存在的函数关系，得到准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量，再由可编程控制器将得到的准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量作为控制依据，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，实现对真空扫舱的自动控制。其特征在于，作为控制依据的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量包括：真空度<-0.7bar；真空度>-0.3bar且<-0.25bar；真空度≥-0.25bar。其特征在于，用于控制真空泵的步骤包括真空泵开启和真空泵停止，对真空泵的控制为闭环控制。其特征在于，用于控制真空阀的步骤包括真空阀开启和真空阀停止，对真空阀的控制为闭环控制，将真空度作为闭环反馈量。其特征在于，用于控制流量阀的步骤包括流量阀开启和流量阀停止，对流量阀的控制为闭环控制，将分离罐的液位量和流量阀的开度作为闭环反馈量。本专利技术的创新性在于：与现有技术相比本专利技术具有如下特点和进步：1、本专利技术能够对真空泵进行有效的控制。研究和试验证明，真空泵的自动启停与真空度的反馈量有关。鉴于真空度能够真实的反映分离罐内的液位情况，本专利技术通过真空度和相应的控制算法来控制真空泵的起停。本专利技术中真空泵数量为两个，与现有技术相比这样既提高了效率，又达到节能的目的。当真空系统的真空度<-0.7bar时，所有真空泵停止；在真空系统的真空度>-0.3bar并且<-0.25bar时，1个真空泵启动；当真空系统的真空度≥-0.25bar时，全部真空泵均启动。对真空泵控制时，真空度设定带有一定的死区设定，这样可以使真空泵的起停较为平稳，本专利技术与运用分离罐液位直接控制真空泵的方法相比具有明显的特点，能够很好地避免由于外界扰动引起的真空泵误启停的失误。2、本专利技术能够对真空阀进行有效的控制。研究和试验证明，真空阀的开关与真空泵的状态和真空度有关。真空阀的运行前提必须是真空泵运行，同时真空度必须小到一定的设定值。本专利技术通过相应的算法对真空阀进行控制，效果明显，与直接用分离罐液位控制相比，具有更好地可靠性和准确性。3、本专利技术能够对流量阀进行有效的控制。研究和试验证明，在流量阀控制流量的过程中，流量阀的开度与分离罐的液位是具有一定的函数关系，流量阀的动作控制与流量阀的开度设定上限以及分离罐的液位有关。其中：a.根据设定流量，当流量阀的开度为a％时，分离罐液位时，如果流量阀的开度+死区设定值<a％，则流量阀的电磁铁动作，使流量阀开启。分离罐液位时，如果流量阀的开度-死区设定值<(0.1h)2％，则流量阀的电磁铁动作，使流量阀开启。b.根据设定流量，当流量阀的开度为a％时，分离罐液位时，如果流量阀开度+死区设定值>a％，则流量阀的电磁铁动作，使流量阀关闭。分离罐液位时，如果流量阀开度-死区设定值>(0.1h)2％，则流量阀的电磁铁动作，使流量阀关闭。由于分离罐的液位变化较小时对流量阀的开度影响较小，并且通过分离罐液位的控制能够使流量阀具有良好的滞回曲线，从而使流量阀的控制具有很强的可靠性和稳定性。4、本专利技术对流量阀、真空阀和真空泵的控制为闭环控制。通过采用真空度、分离罐液位和流量阀的开度作为闭环反馈量，采用PID控制算法对真空阀、真空泵和流量阀进行自动控制，整个控制系统具有较强的可靠性和稳定性。本专利技术的优点是，构思新颖，方法合理，解决问题，能保证真空度和分离罐液位的反馈量的准确性和可靠性，从而能够准确、可靠地对FPSO平台的真空自动扫舱系统进行控制。附图说明图1、本专利技术的基本流程方框图。图2、本专利技术采用的真空泵自动启动控制流程。图3、本专利技术采用的真空泵自动停止控制流程。图4、本专利技术采用的真空阀自动开关打开控制流程。图5、本专利技术采用的真空阀自动开关关闭控制流程。图6、本专利技术采用的流量调节阀打开控制流程。图7、本专利技术采用的流量调节阀关闭控制流程。图8、应用本专利技术的真空自动扫舱控制结构图。具体实施方式下面，根据附图，详细描述本专利技术的实施例。如图1所示，本专利技术采集真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息，用于控制真空泵、真空阀、流量阀。本专利技术采用了真空度传感器，通过真空度传感器采集真空度的检测信息，将采集的真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量送入可编程控制器，通过可编程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPSO真空自动扫舱控制方法，采用液位传感器采集的分离罐液位的检测信息，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，其特征在于，采用真空度传感器，通过真空度传感器采集真空度的检测信息，将采集的真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量送入可编程控制器，通过可编程控制器使用闭环控制算法对送入的作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量的检测信息进行数据处理和逻辑分析，根据真空度和分离罐液位的二者间存在的函数关系，得到准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量，再由可编程控制器将得到的准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量作为控制依据，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，实现对真空扫舱的自动控制。

【技术特征摘要】
1.一种FPSO真空自动扫舱控制方法，采用液位传感器采集的分离罐液位的检测信息，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，采用真空度传感器，通过真空度传感器采集真空度的检测信息，其特征在于，将采集的真空度的检测信息和分离罐液位的检测信息作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量送入可编程控制器，通过可编程控制器使用闭环控制算法对送入的作为真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量的检测信息进行数据处理和逻辑分析，根据真空度和分离罐液位二者间存在的函数关系，得到准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量，再由可编程控制器将得到的准确的用以控制真空扫舱所需要的真空度的反馈量和分离罐液位的反馈量作为控制依据，用于控制真空泵、真空阀、流量阀，实现对真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪强，马志刚，朱真利，周闯，温新民，甘正林，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42