輸油管道SCADA系統(tǒng)概述

1、 現(xiàn)代化的輸油管道形成了以計算機 為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。 scada系統(tǒng)承擔(dān)著管道的壓力與流量 調(diào)節(jié)、水擊保護、油品計量、流程切 換和啟停泵等幾乎所有工作。 scada已經(jīng)成為復(fù)雜的遠程控制系統(tǒng)。 第4節(jié) 輸油管道scada系統(tǒng)概述 一、scada的基本概念 什么是scada系統(tǒng)? nscada-supervisory control and data acquisation， n即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng) n數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集:將站場上的壓力將站場上的壓力溫度溫度流量流量 閥位等參數(shù)變成直觀的數(shù)字顯示出來閥位等參數(shù)變成直觀的數(shù)字顯示出來 的過程的過程. n監(jiān)控監(jiān)控:遠程監(jiān)視

2、控制遠程監(jiān)視控制, nscada在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用最為廣泛，技 術(shù)發(fā)展也最為成熟。 nscada在鐵道電氣化遠動系統(tǒng)上的應(yīng)用較 早，在提高鐵路運輸?shù)恼{(diào)度管理水平起到 了很大的作用。 nscada系統(tǒng)在我國長輸管道中得到廣泛的系統(tǒng)在我國長輸管道中得到廣泛的 應(yīng)用。應(yīng)用。 二、長輸管道使用scada系統(tǒng)的目 的和必要性 n1.目的 n 全面監(jiān)測全線工藝參數(shù)。 n2.必要性 n安全、經(jīng)濟、環(huán)保 n采用密閉輸送工藝的管道，及時快捷的反 應(yīng)。 n 油氣管道油氣管道scadascada系統(tǒng)是以系統(tǒng)是以4c4c （computer,control,communication,crtcomputer,cont

3、rol,communication,crt）技）技 術(shù)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有調(diào)度控制中心網(wǎng)絡(luò)術(shù)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有調(diào)度控制中心網(wǎng)絡(luò) （dccdcc）站控系統(tǒng)（）站控系統(tǒng)（scsscs），通信系統(tǒng)（），通信系統(tǒng)（commcomm） 三部分組成。三部分組成。 管道管道scadascada系統(tǒng)的配置形式一般有遠程控制終端系統(tǒng)的配置形式一般有遠程控制終端 rturtu（站控機）、控制中心計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)（站控機）、控制中心計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù) 傳輸及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件組成。傳輸及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件組成。 三、scada系統(tǒng)基本組成 scada系統(tǒng)的硬件組成 n控制中心控制中心 n站控系統(tǒng)站控系統(tǒng) n現(xiàn)場

4、儀表現(xiàn)場儀表 n通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng) scada系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) n1.生產(chǎn)經(jīng)營管理級生產(chǎn)經(jīng)營管理級 n2.中心監(jiān)控級 n3. 站控級 n4.就地控制級 n 公司管理計算機 其他網(wǎng)絡(luò) 顯示、打印 經(jīng)營策略 市場信息 調(diào)控中心服務(wù)器調(diào)度員站 調(diào)度員站 工程師 維護 打印 泄漏檢測、 批次跟蹤 站場服務(wù)器 操作員站 通信線路 控制器 現(xiàn)場儀表、設(shè)備 站場服務(wù)器 操作員站 控制器 現(xiàn)場儀表、設(shè)備 閥室 rtu 現(xiàn)場儀 表、設(shè)備 閥室 rtu 現(xiàn)場儀 表、設(shè)備 生產(chǎn)經(jīng)營管 理級 中心監(jiān)控級 站控級 就地控制級 mis系統(tǒng) 站場1站場n遠控閥室n遠控閥室1 生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 1.生產(chǎn)經(jīng)營管理級生產(chǎn)經(jīng)營管

5、理級 n1.1 基本功能 n根據(jù)管道公司的經(jīng)營策略，公司所屬其他管道經(jīng)營狀況及 市場信息等，并考慮本管道生產(chǎn)運行狀況，由生產(chǎn)經(jīng)營管 理級計算機級計算機系統(tǒng)中有關(guān)管理軟件作出決策，向本 管道的scada系統(tǒng)下達生產(chǎn)計劃、管理命令等。該級還可 以對scada系統(tǒng)進行監(jiān)督、通過人機接口掌握生產(chǎn)狀況， 如系統(tǒng)或站的流程圖及動態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)與趨勢、有關(guān) 數(shù)據(jù)庫并制作圖等。 n該級決策的特點是：目標宏觀、決策周期長。 n1.2 組成 n一般由一個性能較強的微型計算機系統(tǒng)組成，在離scada 較遠時，往往需要衛(wèi)星、微波或光纖等遠程通信設(shè)施。由 于該級不直接參與生產(chǎn)過程控制，因此對該級主機的可靠 性 2.中

6、心監(jiān)控級 n2.1 基本功能 該級負責(zé)整個管線的調(diào)度和監(jiān)控，例如對供 方和需方產(chǎn)品的監(jiān)視和計算，產(chǎn)品輸送過 程，對各站下達控制命令，全線生產(chǎn)協(xié)調(diào) 控制（水擊控制、清管、越站等）。 n2.2 組成 n控制中心的計算機一般為網(wǎng)絡(luò)冗余結(jié)構(gòu)， 冗余方法有熱備（自動切換）、冷備（人 工切換）等。 控制中心的計算機軟件 n一般有三類： n計算機操作系統(tǒng)計算機操作系統(tǒng) nscada系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 n用戶應(yīng)用程序用戶應(yīng)用程序 3 站控系統(tǒng) n3.1 基本功能 n是對站內(nèi)裝置、輔助系統(tǒng)及生產(chǎn)過程進行 監(jiān)督和控制 n3.2 組成 n站控系統(tǒng)一般由工業(yè)控制計算機及相應(yīng)的 人機接口、卡件（ao,ai,di,do）及

7、通信接 口組成。現(xiàn)在多用plc充當rtu，大型的站 控系統(tǒng)也可以采用dcs。 站控系統(tǒng)的組成 nplc系統(tǒng)系統(tǒng) nmmi系統(tǒng)系統(tǒng) n計量系統(tǒng)計量系統(tǒng) n可燃氣體報警系統(tǒng)可燃氣體報警系統(tǒng) nups系統(tǒng)系統(tǒng) n其他外設(shè)其他外設(shè) 4.就地控制級 n4.1基本功能 n各類裝置的就地控制 n4.2 組成 n在管道系統(tǒng)中，就地控制級主要各類的現(xiàn) 場設(shè)備以及各智能設(shè)備的控制系統(tǒng)。 四、scada系統(tǒng)的發(fā)展歷程 nscada系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了三代。 n第一代是基于專用計算機和專用操作系統(tǒng)的 scada系統(tǒng)， n第二代是80年代基于通用計算機的scada系統(tǒng) n90年代按照開放的原則，基于分布式計算機網(wǎng)絡(luò) 以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的 ems/scada系統(tǒng)稱為第三代。 n第四代scada/ems系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件已經(jīng)或即將具 備 五、五、scada系統(tǒng)在我國的