一:工程概況:
中原油田—洛陽煉油廠輸油管線(以下簡稱中洛線)是80年代初期建設原油輸送管線,東起中原油田濮陽首站,西至洛陽末站,中間經滑縣泵站、衛(wèi)輝泵站、新鄉(xiāng)泵站、武陟泵站、溫縣泵站共五個中間站,全長255公里,采用油罐—泵—油罐的輸送方式,每年輸送250萬噸原油。原油的生產管理方式是用一臺8通道無紙記錄儀記錄泵站內的生產參數(shù),以人工方式啟停泵,值班人員將生產運行和設備的使用情況用電話告知新鄉(xiāng)調度中心,徐州輸油管理局只能通過打電話方式才能了解中洛線的運行狀況。
2005年7月中洛線新鄉(xiāng)調度中心系統(tǒng)改造工程開始實施,改造后的調度中心采用由深圳斯凱達控制技術有限公司公司開發(fā)的PGC-EX2000跨平臺數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
二:系統(tǒng)結構和特點
管道SCADA系統(tǒng)是以計算機為核心的分布式控制系統(tǒng),由新鄉(xiāng)調度控制中心、分布在沿線站場的站控系統(tǒng)及RTU、通信系統(tǒng)組成。
1 新鄉(xiāng)調度控制中心
新鄉(xiāng)調度控制中心是管道SCADA系統(tǒng)的中樞,它將對管道進行連續(xù)的監(jiān)控和管理。保證它的可靠性、穩(wěn)定性、安全性等是至關重要的。系統(tǒng)能夠確保數(shù)據(jù)采集、儲存的完整性、及時性、準確性、安全性和可靠性,同時系統(tǒng)應具有支持系統(tǒng)平臺的開放性,支持用戶開發(fā)、補充和完善應用功能。
調度控制中心的SCADA計算機系統(tǒng)按客戶機/服務器結構設置。服務器的操作系統(tǒng)采用UNIX實時多任務操作系統(tǒng),客戶機采用Windows 2000 。為提高系統(tǒng)的可靠性,服務器和局域網(LAN)采用熱備冗余配置。操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網上的一個節(jié)點,共享服務器的資源。
模擬仿真服務器、調度員工作站和培訓工作站采用Windows 2000操作系統(tǒng)。
三:硬件功能簡介
(1)實時數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)服務器
服務器是SCADA系統(tǒng)的核心,主要用于運行SCADA系統(tǒng)的軟件,采集各站的過程
數(shù)據(jù);擔負著整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫的管理、網絡管理等重要工作。為提高可靠性,分別設置實時數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)存儲服務器(也可以共享),均采用冗余配置。其性能適合工業(yè)用硬件和軟件的標準,具有自診斷能力。
(2)操作員工作站是調度操作人員與調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機接口(MMI),它在
調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶機,操作員通過它可詳細了解輸氣管道全線的運行狀況,它們通過LAN與服務器互連并交換信息。
(3)工程師可通過該工作站對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用軟件及數(shù)據(jù)庫等進行維護和維修。同
時還可以對全線SCADA系統(tǒng)進行再開發(fā),實現(xiàn)其所允許的功能。
(4)投影儀用計算機
通過該計算機與投影儀演示有關工藝過程數(shù)據(jù)和圖形,供有關人員討論和研究工藝過
程。
(5)經理顯示終端
為公司經理提供掌握生產運行情況的窗口,該顯示終端應設置為只讀方式。
(6)冗余磁盤陣列系統(tǒng)
為系統(tǒng)配備一臺冗余磁盤陣列,用于存儲系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)。
(7)局域網(LAN)
局域網(LAN)采用ETHERNET網絡,且組成自動切換的冗余網絡。其速率最低為
100Mbps,且易于升級;網上所有設備,均可交互訪問,支持TCP/IP協(xié)議。
四:SCADA系統(tǒng)軟件功能簡介
全開放式設計;
模塊化結構設計;
支持客戶機/服務器結構;
支持冗余服務器和網絡;
支持離線組態(tài)(即操作必須暫停執(zhí)行)和在線組態(tài)(即在不影響操作的情況下,允許對全部或部分應用程序進行修改);
提供一個直觀的、對用戶友好的操作界面;
強大的圖形編輯功能;
具有強大的圖形庫;
保證安全訪問 ;
歷史數(shù)據(jù)庫優(yōu)先采用標準數(shù)據(jù)庫,如ORACLE、SYBASE數(shù)據(jù)庫等;
數(shù)據(jù)庫管理;
報警和事件管理;
報告生成及管理,可完成隨機、定時、按要求的條件觸發(fā)等生成打印報表/報告;
可根據(jù)需要編制操作員在線幫助;
通信管理;
支持多種標準編程語言,如C++、FORTRAN、PASCAL、BASIC等;
支持多種語言環(huán)境,可調用各種字庫用于顯示、打印;
在操作模式下,可調用的外部或內部程序;
支持世界大多數(shù)知名PLC和RTU的通信協(xié)議。
五:系統(tǒng)的功能
中洛線新鄉(xiāng)調度中心SCADA系統(tǒng)改造后,操作人員在新鄉(xiāng)調度控制中心通過SCADA系統(tǒng)可完成對管道的監(jiān)控和運行管理,沿線各個站場可達到無人操作的水平。該套自動控制系統(tǒng)包括分布在管道沿線的調度控制中心計算機系統(tǒng)和站場計算機系統(tǒng),即:
新鄉(xiāng)調度控制中心;
新鄉(xiāng)調度控制中心是管道自動控制系統(tǒng)的調度指揮中心,在正常情況下操作人員在新鄉(xiāng)調度控制中心通過計算機系統(tǒng)即可完成對管道全線的監(jiān)控和運行管理等任務。其主要功能:
數(shù)據(jù)采集和處理;
下達調度和操作命令;
顯示動態(tài)工藝流程;
報警和事件管理;
歷史數(shù)據(jù)的采集、歸檔和趨勢顯示;
報表生成和打?。?br />
標準組態(tài)應用軟件和用戶生成的應用軟件的執(zhí)行;
時鐘同步;
壓力和流量調節(jié);
緊急切斷;
管道水擊控制;
安全保護;
輸油過程優(yōu)化;
儀表的故障診斷和分析;
網絡監(jiān)視及管理;
主備通信通道的自動切換;
貿易結算管理。
經通信接口與第三方的系統(tǒng)或智能設備交換信息;
監(jiān)控各種工藝設備;
對電力設備及其相關變量的監(jiān)控;
站場可燃氣體的監(jiān)視和報警;
消防系統(tǒng)的監(jiān)控;
提供人機對話的窗口;
顯示各種工藝參數(shù)和其它有關參數(shù);
數(shù)據(jù)存儲及處理
壓力、流量PID調節(jié);
流量計算;
邏輯控制;
聯(lián)鎖保護;
緊急停車(ESD)
六:結束語
中洛線新鄉(xiāng)調度控制中心SCADA改造系統(tǒng)現(xiàn)已經在中洛線正式投運,我們采用最新的PC+UNIX跨平臺系統(tǒng),以WINDOWS系統(tǒng)的投入打造了UNIX系統(tǒng)等級的高性能SCADA系統(tǒng),這是工業(yè)控制的一次重大突破。