天然氣長輸管線SCADA系統(tǒng)

1、天然氣長輸管線SCAD原統(tǒng)天然氣長輸管線系統(tǒng)由首站、分輸站、中間壓氣站、清管站和閥室、陰極保護(hù)站組成。天然氣管網(wǎng)工程的自動控制系統(tǒng)采用以計(jì)算機(jī)為核心的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在調(diào)度控制中心完成對天然氣管道全線的監(jiān)控、調(diào)度、管理的任務(wù)，全線各站場可達(dá)到無人操作、有人值守的控制和管理水平。SCADA系統(tǒng)主要由調(diào)度控制中心、站控系統(tǒng)(SCS)及數(shù)據(jù)傳輸通訊系統(tǒng)三大部分組成。調(diào)度控制中心：根據(jù)SCAD驚統(tǒng)規(guī)模大小，可以設(shè)置總調(diào)度控制中心、備用調(diào)度控制中心或區(qū)域調(diào)度控制中心，通過對各站PLC系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制、對管道系統(tǒng)工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息進(jìn)行監(jiān)控和

2、管理，實(shí)現(xiàn)對管道全線的監(jiān)控、調(diào)度、管理的任務(wù)；站控系統(tǒng)(SCS):根據(jù)管網(wǎng)站場分布，在首末站、分輸站、中間壓氣站、清管站和截?cái)嚅y室、陰極保護(hù)站等設(shè)置不同規(guī)模的站控系統(tǒng)(SCS)。站控系統(tǒng)是SCAD粽統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控站，它們執(zhí)行主調(diào)度控制中心指令，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)數(shù)據(jù)采集及處理、聯(lián)鎖保護(hù)、連續(xù)控制及對工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，并向調(diào)度控制中心上傳所采集的各種數(shù)據(jù)與信息；數(shù)據(jù)傳輸通訊系統(tǒng)：完成站控系統(tǒng)與調(diào)度控制中心的數(shù)據(jù)通信，一般采用光纖工業(yè)以太網(wǎng)，光纖隨天然氣長輸管線敷設(shè)。調(diào)度中心調(diào)度控制中心的主要任務(wù)是通過各站PLC系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制、對管道系統(tǒng)工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息進(jìn)行監(jiān)

3、控和管理。它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)設(shè)置，其操作系統(tǒng)采用UNIX（服務(wù)器）和Windows（客戶機(jī)），局域網(wǎng)采用100Mb/s高速以太網(wǎng)。服務(wù)器采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能將它們分開設(shè)置，以降低單臺服務(wù)器的負(fù)荷。服務(wù)器采用雙機(jī)熱備用，局域網(wǎng)冗余配制，操作員工作站、模擬仿真工作站和工程師工作站等都作為局域網(wǎng)上的一個節(jié)點(diǎn)，共享服務(wù)器的資源。其主要功能如下：工藝流程的動態(tài)顯示報(bào)警顯示、報(bào)警管理以及事件的查詢、打印實(shí)時數(shù)據(jù)的采集以及實(shí)時趨勢圖顯示歷史數(shù)據(jù)的歸檔、管理以及歷史趨勢圖顯示向管網(wǎng)內(nèi)各站下達(dá)壓力和流量設(shè)定值生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成和打印下達(dá)調(diào)度和操作命令管道故障處理，如管道發(fā)生泄漏、沿線各站非正常

4、關(guān)閉等發(fā)布ESD命令控制權(quán)限的確定組態(tài)應(yīng)用軟件和用戶生成的應(yīng)用軟件的執(zhí)行安全保護(hù)SCADA系統(tǒng)診斷為MIS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)首站站控系統(tǒng)首站是天然氣或原油、成品油進(jìn)入長輸管線的門戶，一般采用壓縮機(jī)組加壓或來氣自身壓力的方式輸送。首站的自控系統(tǒng)稱為站控系統(tǒng)（SCS）,主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、可編程才制器（PLC）、儀表與變送器、通訊設(shè)備組成。站控系統(tǒng)的PLC采用LK系列PLC,支持雙機(jī)熱備、電源冗余、以太網(wǎng)冗余及總線冗余，首站PLC與站內(nèi)第三方設(shè)備通訊一般采用標(biāo)準(zhǔn)MODBU通訊。根據(jù)工藝參數(shù)，首站站控系統(tǒng)主要集成以下功能，并分別完成就地和遠(yuǎn)程監(jiān)控。顯示動態(tài)工藝流程對現(xiàn)場的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理監(jiān)控各種工

5、藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù)顯示報(bào)警一覽表對電力設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控對陰極保護(hù)站的相關(guān)變量的檢測提供人機(jī)對話的窗口數(shù)據(jù)上傳主調(diào)度控制中心接受主調(diào)度控制中心發(fā)來的參數(shù)設(shè)定和控制命令天然氣流量計(jì)算視頻監(jiān)控分輸站站控系統(tǒng)分輸站擔(dān)負(fù)著向沿途個城市輸送天然氣的任務(wù)，分輸站站控系統(tǒng)(SCS)主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、可編程才制器(PLC)、儀表與變送器、通訊設(shè)備組成。站控系統(tǒng)的PLC采用LK系列PLC,支持雙機(jī)熱備、電源冗余、以太網(wǎng)冗余及總線冗余，分輸站PLC與站內(nèi)第三方設(shè)備通訊一般采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS訊。根據(jù)工藝參數(shù)，分輸站站控系統(tǒng)主要集成以下功

6、能，并分別完成就地和遠(yuǎn)程監(jiān)控。顯示動態(tài)工藝流程對現(xiàn)場的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理監(jiān)控各種工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù)顯示報(bào)警一覽表對電力設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控對陰極保護(hù)站的相關(guān)變量的檢測提供人機(jī)對話的窗口數(shù)據(jù)上傳主調(diào)度控制中心接受主調(diào)度控制中心發(fā)來的參數(shù)設(shè)定和控制命令天然氣流量計(jì)算視頻監(jiān)控中間壓氣站站控系統(tǒng)天然氣長輸管線沿途每隔一定距離(100150km)設(shè)置一座壓氣站(或稱壓縮機(jī)站)，主要是給在輸送中消耗了壓力能的天然氣增壓。中間壓氣站站控系統(tǒng)以LK系列PLC為核心控制部件，通過光纖以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與上、下位機(jī)之間的通訊。上位機(jī)采用

7、FacView監(jiān)控組態(tài)軟件，通過人機(jī)界面HMI監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)、下發(fā)啟停機(jī)、工藝調(diào)整等命令。下位機(jī)，即單臺機(jī)組控制單元，以LK系列PLC為核心控制元件，通過PROFIBUS#用網(wǎng)路與之相連的分布式I/O現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊，完成數(shù)據(jù)采集，下發(fā)啟停機(jī)、工藝調(diào)整等控制命令。通過硬接線的方式完成變頻器的監(jiān)控。同時還設(shè)置有如下相對獨(dú)立的檢測控制系統(tǒng)：通過MODBUS議與震動檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊通過PROFIBUS?用網(wǎng)絡(luò)與ESD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊MCC馬達(dá)控制中心，通過PROFIBUS#用網(wǎng)絡(luò)與之實(shí)現(xiàn)通訊，完成對機(jī)組冷卻風(fēng)扇、潤滑油泵等設(shè)備的控制骷掙孫殳SC5中間壓氣站的監(jiān)控參數(shù)主要包括：過濾器的差壓、進(jìn)出站壓力、進(jìn)出

8、站溫度、流量計(jì)算、調(diào)壓器前后差壓、壓縮機(jī)參數(shù)、陰保電壓和電流、閥門的開關(guān)狀態(tài)、附屬設(shè)備的參數(shù)(供電設(shè)備、通訊設(shè)備等)。清管站和閥室站控系統(tǒng)清管的目的是定期清除管道中的雜物，如水、機(jī)械雜質(zhì)和鐵銹等。清管站除有清管球收發(fā)功能之外，還設(shè)有分離器及排污裝置。截?cái)嚅y室在事故發(fā)生時可緊急關(guān)閉，便于搶修。清管站和截?cái)嚅y室站控系統(tǒng)(SCS)主要設(shè)備包括PLC、觸摸屏、儀表與變送器、通訊設(shè)備。PLC選用LK系列PLC,與站內(nèi)第三方設(shè)備通訊(一般采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS訊)，如流量計(jì)算等。截?cái)嚅y室站控系統(tǒng)不設(shè)置操作員工作站，它本身可與SCAD煉統(tǒng)調(diào)度控制中心進(jìn)行通信。在出現(xiàn)異常情況時，遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y可由調(diào)度控制中心關(guān)閉