第四章4節(jié) SCADA系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

第4節(jié)SCADA系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)項目實(shí)施系統(tǒng)實(shí)施過程包括項目立項審批、基本設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)招標(biāo)、工廠設(shè)計及系統(tǒng)集成組態(tài)、工廠測試、現(xiàn)場安裝調(diào)試、系統(tǒng)驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)。2/2/20231SCADA系統(tǒng)的開發(fā)全過程主要有：

1、

SCADA系統(tǒng)方案（主要包括技術(shù)方案），為招投標(biāo)階段；2、

技術(shù)交流和資料收集，為準(zhǔn)備階段；

3、

系統(tǒng)設(shè)計；

4、

MMI組態(tài)；

5、

PLC編程；

6、

實(shí)驗(yàn)室調(diào)試+實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)收FAT；

7、

現(xiàn)場調(diào)試+竣工驗(yàn)收SAT2/2/20232選擇SCADA系統(tǒng)承包商應(yīng)考慮的原則（1）系統(tǒng)經(jīng)同類工程應(yīng)用證明是可靠、成熟、開放性好的系統(tǒng)。（2）提供系統(tǒng)的承包商應(yīng)有豐富的工程業(yè)績，并具備強(qiáng)有力的系統(tǒng)集成（包括自控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)）、售后服務(wù)支持、系統(tǒng)應(yīng)用培訓(xùn)和工廠設(shè)計的能力。（3）承包商應(yīng)有自己的SCADA軟件，包括主站系統(tǒng)軟件和站控系統(tǒng)軟件，并且適應(yīng)不同硬件廠商平臺。（4）承包商有一定的硬件產(chǎn)品，具備較強(qiáng)的應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)測試和培訓(xùn)能力。2/2/202334.1、SCADA系統(tǒng)組態(tài)SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建立；過程變量的零點(diǎn)、量程及報警限設(shè)定；控制回路組態(tài)；建立實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)庫；建立顯示畫面；建立報表；程序編輯和編譯；組態(tài)下裝；組態(tài)在線修改；過程變量監(jiān)視；顯示和修改所有參數(shù)等。

2/2/20234一、SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建立IP地址的規(guī)劃尤為重要，需要注意幾點(diǎn)：1.調(diào)控中心和站控系統(tǒng)在一個網(wǎng)段中。2.調(diào)控中心和站場IP地址的排列要有一定的規(guī)則，以便以后的維護(hù)。3.每個單元必須保證有足夠多的IP地址，一般本單元系統(tǒng)的擴(kuò)展的需要。比如調(diào)控中心，除了給服務(wù)器、工作站分配外，還需要給打印機(jī)，第三方的服務(wù)器等機(jī)器分配地址。SCADA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可以分為3部分：一是調(diào)控中心的局域網(wǎng)，二是站控系統(tǒng)的局域網(wǎng)，三是連接調(diào)控中心和站控系統(tǒng)的廣域網(wǎng)。2/2/20235洛陽首站IPPLC地址首站進(jìn)站溫度-110.10.12.55/56PLC8400675首站進(jìn)站溫度-210.10.12.55/56PLC8400739首站輸油泵-1（關(guān)）10.10.12.57/58PLC10001323首站輸油泵-1（開）10.10.12.57/58PLC10001315首站輸油泵-2（關(guān)）10.10.12.59/60PLC12001523首站輸油泵-3（關(guān)）10.10.12.61/62PLC14001823首站輸油泵-3（開）10.10.12.61/62PLC14001815首站輸油泵-4（關(guān)）10.10.12.63/64PLC16002023首站輸油泵-4（開）10.10.12.63/64PLC16002015例子：洛駐管線IP地址

2/2/20236

IP掩碼網(wǎng)關(guān)臨沂10.90.126.19/20255.255.255.24010.90.126.17長清10.90.126.35/36255.255.255.24010.90.126.31寧陽10.90.126.51/52255.255.255.24010.90.126.47鄒城10.90.126.67/68255.255.255.24010.90.126.65滕州10.90.126.99/100255.255.255.24010.90.126.97魯寧輸油管線IP地址

2/2/20237二、站控系統(tǒng)組態(tài)1.I/O點(diǎn)的建立以及通道的分配PLC的組態(tài)根據(jù)設(shè)計院提供的I/O點(diǎn)表，進(jìn)行控制器I/O點(diǎn)的配置。I/O點(diǎn)的描述：必須統(tǒng)一且易讀懂，否則維護(hù)不方便，且出現(xiàn)報警或數(shù)據(jù)記錄無法很直觀讀懂。量程的設(shè)置：必須與設(shè)計院提供的一致，否則采集的數(shù)值與現(xiàn)場不對應(yīng)。報警、聯(lián)鎖值的設(shè)定：根據(jù)設(shè)計院的參數(shù)設(shè)定表完成。2/2/20238二、站控系統(tǒng)組態(tài)2.與現(xiàn)場設(shè)備通訊2.1普通儀表信號如壓力信號、普通流量信號、普通密度信號、液位信號、溫度信號等，都是從傳感器應(yīng)接線進(jìn)入站控系統(tǒng)的I/O模塊的端子，通常都是4～20mA信號接入。2/2/20239二、站控系統(tǒng)組態(tài)2.2智能儀表2.2.1串行通訊MODBUS協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。密度計、流量信號、液位計、流量計算機(jī)、電氣信號、陰保信號信號等，通常都是通過串行通訊方式接入2/2/202310二、站控系統(tǒng)組態(tài)2.2智能儀表2.2.2OPC通訊系統(tǒng)間通過OPC技術(shù)進(jìn)行通訊，有一方作為服務(wù)器端，另一方位客戶端。需要在服務(wù)器和客戶端進(jìn)行相應(yīng)的配置。2/2/2023113.PLC控制邏輯組態(tài)3.1幾種PLC編程語言介紹

3.1.1梯形圖(LD-LadderDiagram)：

3.1.2功能塊圖(FBD-FunctionBlockDiagram)：

3.1.3順序功能流程圖3.2組態(tài)控制邏輯2/2/2023123.PLC控制邏輯組態(tài)

3.1.1梯形圖編程語言(LD-Ladder)梯形圖來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，是PLC編程中被最廣泛使用的一種圖形化語言，梯形圖類似于繼電器控制的電氣接線圖。梯形圖程序的左右兩側(cè)有兩垂直的電力軌線，左側(cè)的電力軌線名義上為功率流從左向右沿著水平梯級通過各個觸點(diǎn)、功能、功能塊、線圈等提供能量，功率流的終點(diǎn)是右側(cè)的電力軌線。每一個觸點(diǎn)代表了一個布爾變量的狀態(tài)，每一個線圈代表了一個實(shí)際設(shè)備的狀態(tài)，梯形圖的每個梯級表示一個因果關(guān)系，事件發(fā)生的條件表示在梯形的左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在梯級的右面。2/2/202313梯形圖LDPLC的編程語言與編程方法

:PLC的編程語言

梯形圖（LadderDiagram）指令表（InstructionList）．母線觸點(diǎn)編程線圈（Y0）（Y1）X0X1X2X3M0Y0(a)梯形圖LDX0ANDX1LDX2ANIX3ORBOUTY0LDIM0ANDY0OUTY1(b)指令表常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)輸出線圈2/2/202314梯形圖語言沿襲了繼電器控制電路的形式，梯形圖是在常用的繼電器與接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前運(yùn)用上最多的一種PLC的編程語言。在PLC程序圖中，左、右母線類似與繼電器與接觸器控制電源線，輸出線圈類似于負(fù)載，輸入觸點(diǎn)類似于按鈕。梯形圖由若干階級構(gòu)成，自上而下排列，每個階級起于左母線，經(jīng)過觸點(diǎn)與線圈，止于右母線。2/2/202315梯形圖程序指令示例2/2/202316模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例Network1到Network2是將變量登記表上的整型輸入（INT）先轉(zhuǎn)換成雙整型（DINT）數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成實(shí)型數(shù)據(jù)（REAL）。2/2/202317梯形圖編程語言具有如下特點(diǎn):

（1）與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性;

（2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí);

（3）對于復(fù)雜控制系統(tǒng)描述,仍不夠清晰;

（4)可讀性仍不夠好。2/2/2023183.PLC控制邏輯組態(tài)3.1.2功能塊圖(FBD-FunctionBlockDiagram)：

功能塊圖編程語言采用功能模塊表示所具有的功能，不同的功能模塊具有不同的功能。功能模塊用矩形來表示，每一個功能模塊的左側(cè)有不少于一個的輸入端，右側(cè)有不少于一個的輸出端。功能模塊的類型名稱通常寫在塊內(nèi)，其輸入輸出名稱寫在塊內(nèi)的輸入輸出點(diǎn)對應(yīng)的地方。功能模塊基本上分為兩類:基本功能模塊和特殊功能模塊?；竟δ苣K如AND，ORXOR等等.特殊功能模塊如ON延時，脈沖輸出，計數(shù)器等等。2/2/202319PLC的編程語言與編程方法

:PLC的編程語言

功能塊圖（Functionblockdiagram）ORTest1Test2ANDSW1%IX3SRS1Q1RResetStart2/2/202320功能塊編程語言具有以下特點(diǎn):

（1）以功能模塊為單位,從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變的容易;

（2）功能模塊用圖形化的方式描述功能，較直觀易掌握，方便組態(tài)，易操作。是有發(fā)展前途的一種編程語言;

（3）對較復(fù)雜系統(tǒng)，由于控制功能關(guān)系能夠比較清晰的描述，因此縮短了編程和調(diào)試時間;

（4)因?yàn)槊恳粋€功能模塊要占用一定程序存儲空間，對功能塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間，因此，這種語言在大中型可編程控制器和分散控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。

2/2/2023213.PLC控制邏輯組態(tài)3.1.3順序功能流程圖

順序功能流程圖又稱為功能表圖，是一種用功能表圖來描述程序的編程語言，是近年來才發(fā)展起來的。功能表圖可以將一個復(fù)雜的控制控制系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義。便于設(shè)計人員和操作人員的溝通，便于程序分工設(shè)計和檢查調(diào)試。2/2/202322PLC的編程語言與編程方法

:PLC的編程語言

順序功能圖（Sequentialfunctionchart）步1步2動作1動作2轉(zhuǎn)換條件1轉(zhuǎn)換條件2轉(zhuǎn)換條件3有向連線轉(zhuǎn)換初始步2/2/202323順序功能圖幾種主要結(jié)構(gòu):①順序控制，②選擇型分支控制③并行型分支控制順序控制---就是整個控制過程依次進(jìn)行，中間沒有分支,直至完成。選擇型分支控制---就是控制過程中具有分支行為，而且一次只能進(jìn)行一個分支執(zhí)行，執(zhí)行了一個分支就不能執(zhí)行其它分支。并行型分支控制---就是控制過程中的分支同時執(zhí)行，同時匯合，典型的如交通紅綠燈控制系統(tǒng)。2/2/202324順序功能圖特點(diǎn):

a.以功能為主線，操作過程的條理清楚，便于對操作過程的理解和溝通。

b.對大型程序可分工設(shè)計，采用較靈活的程序結(jié)構(gòu)，節(jié)省程序設(shè)計時間和調(diào)試時間。

c.常用于系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系較為復(fù)雜的場合。

d.只有處于活動的步狀態(tài)，才能被執(zhí)行，程序控制只對活動步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因此整個程序的掃描時間比其它編程語言編制的程序掃描時間要大大縮短。2/2/2023253.PLC控制邏輯組態(tài)3.2組態(tài)控制邏輯根據(jù)設(shè)計院提供的邏輯圖完成相關(guān)閥門、機(jī)泵、收發(fā)球、站啟、停、下載等控制邏輯（參看SCADA控制邏輯一節(jié)），需要注意幾點(diǎn)：（1）組態(tài)的控制邏輯實(shí)現(xiàn)的結(jié)果必須符合設(shè)計院的要求。（2）在執(zhí)行的過程中，需要與工藝人員充分溝通。2/2/2023264.站控上位機(jī)的組態(tài)4.1畫面的組態(tài)4.1.1站控畫面的組成包括以下畫面：（1）本站總圖----主要完整的描述本站的整個流程；（2）工程師維護(hù)畫面---主要是作為聯(lián)鎖條件切除和投用的畫面；（3）下載操作畫面----主要作為下載操作使用。（4）其他輔助畫面：比如站啟、停操作畫面、收發(fā)球操作等畫面，可根據(jù)操作的需要完成。2/2/2023272/2/2023282/2/202329需要注意幾點(diǎn)（1）畫面中各單體設(shè)備的圖形必須統(tǒng)一，且基本上符合國家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，字體必須統(tǒng)一；（2）站場總圖是操作員監(jiān)視本站運(yùn)行情況的日常畫面，有遠(yuǎn)傳信號的點(diǎn)都必須包含，其他輔助流程可根據(jù)操作員的需要添加，力求完整；（3）畫面中的管線粗細(xì)必須統(tǒng)一，一般來說主要流程管線相對較粗，而輔助流程相對較細(xì)；（4）畫面中管線交叉地方橫斷或豎斷要統(tǒng)一，管線的間隔寬度盡量一致。（5）站場總流程畫面中由于管線較多，需要區(qū)分主、輔流程，根據(jù)操作員的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾[藏、變色等功能。（6）站場總流程圖的布局要盡可能與現(xiàn)場一致，盡量在一幅畫面上顯示2/2/2023304.2數(shù)據(jù)庫的組態(tài)（1）建點(diǎn)站內(nèi)數(shù)據(jù)庫點(diǎn)包括壓力溫度流量液位等各點(diǎn)參數(shù)設(shè)計，同SCADA系統(tǒng)，如果該點(diǎn)與控制器中點(diǎn)是一一對應(yīng)的，那么應(yīng)保證名稱與控制器的點(diǎn)名稱一致；（2）趨勢、事件的組態(tài)。趨勢的組態(tài)需根據(jù)操作人員的要求進(jìn)行趨勢組的規(guī)類，以便操作過程參數(shù)的比較。2/2/2023314.3、調(diào)控中心控制系統(tǒng)的組態(tài)1.畫面的組態(tài)（1）總概貌圖主要包括全線站場的分布圖，在此上面可包括站場的一些主要參數(shù)，如進(jìn)出壓力、流量等參數(shù)。（2）主流程圖全線站場一些主要的參數(shù)、關(guān)鍵的閥門和機(jī)泵集中按照一定的前后順序放入一幅或兩幅圖中，那么操作員平時的監(jiān)視和操作都可以在主流程圖中完成。（3）站場流程圖及其他輔助功能畫面的組態(tài)，與站場的畫面保持一致即可。2/2/2023322/2/2023332/2/2023342/2/2023352/2/2023362.上位機(jī)數(shù)據(jù)庫的組態(tài)必須根據(jù)點(diǎn)表的要求進(jìn)行組態(tài)，保證與PLC點(diǎn)完全對應(yīng)。3.邏輯功能的組態(tài)由于涉及到站場的邏輯已經(jīng)全部在PLC中完成，調(diào)控中心的邏輯主要是涉及到全線的控制邏輯，主要是水擊控制邏輯，全線啟輸、全線停輸?shù)瓤刂七壿嫞▍⒖碨CADA控制邏輯一章）應(yīng)根據(jù)設(shè)計院提供的邏輯圖，利用SCADA帶的功能并編寫腳本語句，實(shí)現(xiàn)邏輯功能。2/2/2023371.安全性

2.先進(jìn)性--國際先進(jìn)水平3.可靠性好--可用性要求達(dá)到99％以上4.冗余性--冗余配置5.開放性—便利、靈活性6.模塊化--易于維護(hù)、擴(kuò)展方便7.擴(kuò)展性--是對未來提出的要求8.可操作性、可維護(hù)性好--界面要友好一、對油氣管道SCADA系統(tǒng)的要求4.4、SCADA系統(tǒng)的安全性要求2/2/2023381.安全性--防爆儀器儀表，軟件的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)安全

由于油氣屬于易燃、易爆物品，因此油氣管道的SCADA系統(tǒng)設(shè)計要將防火防爆納入設(shè)計范疇，有條件的也可設(shè)置自動消防系統(tǒng)。另外，根據(jù)地區(qū)性防爆等級要求而選擇相應(yīng)的防爆類型的儀器儀表。在硬件設(shè)置上，安全性措施還有很多，如在控制室信號引入點(diǎn)有隔離措施，在雷暴多發(fā)地域加裝雷擊保護(hù)裝置，控制系統(tǒng)的接地也要自成體系。在軟件的設(shè)計上設(shè)置了操作權(quán)限，無論在DCC還是站場，對不同的系統(tǒng)操作人員設(shè)置了相應(yīng)的系統(tǒng)訪問密碼。最高級別為系統(tǒng)管理員，他能進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部修改數(shù)據(jù)庫和程序；最低級別是操作員，他僅能進(jìn)行MMI的日常操作。一、對油氣管道SCADA系統(tǒng)的要求4.4、SCADA系統(tǒng)的安全性要求2/2/2023391.安全性--防爆儀器儀表，軟件的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)安全控制軟件是安全設(shè)計的重要一環(huán)，它直接對工藝設(shè)備進(jìn)行操作，從軟件設(shè)計上要充分考慮邏輯條件的關(guān)聯(lián)及互鎖，稍有疏漏就可能釀成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。另外，三級控制模式的設(shè)計，即使自控系統(tǒng)全部失靈也能通過手動操作保證管線的安全運(yùn)行。如果SCADA系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)連接，尤其當(dāng)企業(yè)網(wǎng)與Internet連接時，系統(tǒng)設(shè)計就必須考慮網(wǎng)絡(luò)安全問題，在軟件/硬件方面采取積極的措施，防止SCADA系統(tǒng)因不良分子的浸入而遭受破壞。安全性存在于SCADA系統(tǒng)設(shè)計的方方面面，只有考慮周詳，設(shè)計嚴(yán)密才能保障管線的生產(chǎn)安全。2/2/2023402.先進(jìn)性--國際先進(jìn)水平無論是硬件的選型還是軟件的選型方面都應(yīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。3.可靠性好在設(shè)計SCADA系統(tǒng)時要專門進(jìn)行可靠性設(shè)計，采取一系列可靠性技術(shù)。一般輸油管道的SCADA系統(tǒng)既要求具有很高的先進(jìn)性有要具有很高的可靠性，在設(shè)計上可用性要求達(dá)到99％以上。為了保證這一高的可靠性，首先要求系統(tǒng)具有容錯能力，要求非關(guān)鍵元器件的故障不能影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行；其次對關(guān)鍵設(shè)備采取冗余配置，如服務(wù)器、控制器采用雙CPU配置。另外，模塊化設(shè)計、抗干擾和防雷擊措施、熱插拔技術(shù)和故障的自診斷等一系列措施，也保證了系統(tǒng)可靠性的提高。SCADA系統(tǒng)承包商的選擇也是決定系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。在比選承包商時，既要考察系統(tǒng)所采用的硬件，更要考察采用的軟件，從操作系統(tǒng)、視窗軟件到系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等方面一一考察。2/2/2023414.冗余性為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可靠性，要求SCADA系統(tǒng)中重要的關(guān)鍵設(shè)備具有很強(qiáng)的容錯能力，對它們采取冗余配置。基于這一要求，一般調(diào)控中心采用雙服務(wù)器、雙以太網(wǎng)；站控系統(tǒng)雙服務(wù)器以及PLC采用雙CPU配置。冗余配置的工作模式為主從方式，當(dāng)主機(jī)（Master）在線工作時，從機(jī)（Slave）處于熱備狀態(tài)，它時刻監(jiān)視主機(jī)的工作狀態(tài)，并從主機(jī)獲取數(shù)據(jù)，使從機(jī)與主機(jī)數(shù)據(jù)庫保持完全一致。當(dāng)主機(jī)一旦出現(xiàn)故障，從機(jī)就立刻將主機(jī)的工作接管過來，自動由從機(jī)變成主機(jī)，這一切換要求做到無擾動，以不使管道輸送發(fā)生任何突變；而發(fā)生故障的主機(jī)修復(fù)后則變?yōu)閺臋C(jī)，這時系統(tǒng)的主從關(guān)系發(fā)生了一次轉(zhuǎn)換。2/2/2023425.開放性開放性設(shè)計是當(dāng)今系統(tǒng)設(shè)計的基本要求，它要求計算機(jī)軟硬件廠家共同遵守OSI國際標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)不同廠家之間的異種計算機(jī)設(shè)備間的通訊。雖然開放性是針對計算機(jī)設(shè)備間通訊提出的要求，但也給用戶提供了很多方便。用戶在設(shè)備采購和軟件選擇時可以不必限定在一家廠商，而可在多家廠商之間進(jìn)行挑選，增加了選擇余地和靈活性。開放性也給系統(tǒng)的維護(hù)帶來便利，如計算機(jī)的更新?lián)Q代。6.模塊化模塊化是指軟件和硬件設(shè)計的一種方法。按照該方法，SCADA系統(tǒng)具有了積木式結(jié)構(gòu)，從而使用戶可根據(jù)生產(chǎn)要求靈活地進(jìn)行系統(tǒng)配置。模塊化設(shè)計地優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)易于維護(hù)、擴(kuò)展方便。特別是對于長輸管道站場分布較廣，某一站出現(xiàn)問題，專業(yè)人員不能及時趕到現(xiàn)場處理，由于是模塊化設(shè)計，現(xiàn)場非專業(yè)人員，可在專業(yè)人員的電話指導(dǎo)下也可進(jìn)行更換，從而保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。2/2/2023437.擴(kuò)展性系統(tǒng)的擴(kuò)展性是對未來提出的要求?，F(xiàn)階段由于條件不成熟，系統(tǒng)規(guī)模受到限制。如將來系統(tǒng)規(guī)模可能擴(kuò)大，系統(tǒng)在設(shè)計之初就必須加以考慮，給系統(tǒng)的擴(kuò)展留有余地和彈性。一個系統(tǒng)能否擴(kuò)展，擴(kuò)展能力有多大，這主要取決于系統(tǒng)所選軟件的性能和硬件容量。設(shè)計人員要在系統(tǒng)的整體性能，如響應(yīng)速度、通訊速率和計算機(jī)資源兩方面進(jìn)行優(yōu)化考慮，最終確定一個合理的系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)模。2/2/2023448.可操作性、可維護(hù)性好（1）SCADA系統(tǒng)管理者和使用者是生產(chǎn)技術(shù)人員和操作人員，操作界面必須友好，易于操作。（2）系統(tǒng)組態(tài)軟件是SCADA系統(tǒng)的重要組成部分，系統(tǒng)開發(fā)人員在用它生成系統(tǒng)時要靈活方便。（3）人機(jī)界面的設(shè)計是重點(diǎn)，需要控制人員和工藝人員密切配合，共同設(shè)計出一個界面要友好且便于操作的MMI.為了方便操作員對管線進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)該對畫面的進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，包括全線的畫面，各站的詳細(xì)畫面，關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵參數(shù)重點(diǎn)顯示，輔助畫面及參數(shù)可以根據(jù)操作員的需要顯示，對具有對比性的參數(shù)坐在同一畫面中，使畫面重點(diǎn)突出，盡量讓操作員在近可能短的時間內(nèi)獲取他們所需要的信息。（4）硬件模塊能夠熱插拔，邏輯程序注釋清楚，端子接線圖標(biāo)注釋清晰都將給系統(tǒng)的操作維護(hù)帶來極大的方便。2/2/202345一、對油氣管道SCADA系統(tǒng)的要求5.開放性—便利、靈活性6.模塊化--易于維護(hù)、擴(kuò)展方便7.擴(kuò)展性--是對未來提出的要求8.可操作性、可維護(hù)性好--界面要友好2/2/202346二、SCADA系統(tǒng)的其他安全性要求1.電源系統(tǒng)2.環(huán)境要求3.信號安全要求4.軟件的設(shè)計要求5.實(shí)現(xiàn)管道的三級控制6.硬件及網(wǎng)絡(luò)安全方面2/2/202347二、SCADA系統(tǒng)的其他安全性要求1.電源系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)中，無論是調(diào)控中心還是站場的PLC，除了利用正常的電網(wǎng)外，均采用不間斷設(shè)備（UPS），用戶需要提供兩路獨(dú)立的220V、50Hz單相交流電源，每一路供電都有不間斷電源作為后備。系統(tǒng)配有自動隔離穩(wěn)壓器，防止電源輸入波動對系統(tǒng)的干擾。所有系統(tǒng)電源都是冗余配置，以便在維護(hù)時可移去一電源而不影響對整個系統(tǒng)(包括擴(kuò)展部分)負(fù)載的供電。2.環(huán)境要求應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范和系統(tǒng)本身的要求，保證溫度和濕度在合理的范圍內(nèi)。如溫度10～28，40～80％的濕度。2/2/2023482.環(huán)境要求應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范和系統(tǒng)本身的要求，保證溫度和濕度在合理的范圍內(nèi)。如溫度10～28，40～80％的濕度。3.信號安全要求現(xiàn)場所有信號進(jìn)入系統(tǒng)時先經(jīng)過安全柵，起到隔離干擾信號的作用。對于接地系統(tǒng)，施工單位應(yīng)按照工程設(shè)計文件的規(guī)定進(jìn)行施工，符合規(guī)范，確保SCADA系統(tǒng)的安全。3.1“保護(hù)地“的連接現(xiàn)場控制柜的保護(hù)地銅塊與現(xiàn)場控制柜相連，各個現(xiàn)場控制柜的保護(hù)地之間可以通過銅電纜串聯(lián)在一起，最后一滴接入大地?！氨Ｗo(hù)地”接地電阻應(yīng)小于4歐。2/2/2023493.2“工作地”地連接“系統(tǒng)地”在有條件地情況下，可以與在柜內(nèi)與“保護(hù)地”連接?；蛘卟捎脝为?dú)接地，若現(xiàn)場地系統(tǒng)地不良，建議采用浮空方式，即單列模塊＋24V地不接入大地；或根據(jù)干擾消除效果把某列＋24V地接地，接地電阻小于4歐。3.3“屏蔽地”的連接“屏蔽地”通過柜內(nèi)各個分匯流排匯入總匯流排，再一點(diǎn)接入大地?，F(xiàn)場信號的屏蔽層要求單端接到屏蔽地匯流排。通訊電纜屏蔽層也要與屏蔽地匯流排連接。接地電阻小于4歐。2/2/202350系統(tǒng)設(shè)置3個級別的用戶，最高級別為系統(tǒng)管理員，它能夠進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部修改數(shù)據(jù)庫和程序；第二級別為工藝管理員，賦予具有一定權(quán)限的人（如調(diào)度，站場的技術(shù)員站場等）；最低級別為操作員級，僅能進(jìn)行日常的操作?？刂栖浖前踩O(shè)計的重要的一環(huán)，從軟件設(shè)計上充分考慮邏輯關(guān)系的關(guān)聯(lián)及互鎖，通過使用三級控制，就算自控系統(tǒng)失靈，也能通過手動操作保證管線的安全。為了防止操作員訪問其它軟件和操作系統(tǒng),對系統(tǒng)進(jìn)行安全設(shè)置。（1）阻止操作員關(guān)閉計算機(jī)。（2）通過屏蔽任務(wù)管理器和瀏覽器，阻止操作員瀏覽或執(zhí)行其它的應(yīng)用軟件（3）禁止操作員鎖死計算機(jī)（4）操作員登陸或退出操作站的記錄將被寫入管理員日志中,操作日志便于管理員將來進(jìn)行檢查。4.軟件的設(shè)計要求2/2/2023515.實(shí)現(xiàn)管道的三級控制管道的控制設(shè)計分為三級，第一級：調(diào)度控制中心集中監(jiān)視與控制；第二級：站控制室的站控；第三級：設(shè)備的就地手動控制。在一般情況下，使用第一級控制，這是SCADA系統(tǒng)設(shè)計的目的控制級。當(dāng)通信出現(xiàn)故障或控制中心主計算機(jī)發(fā)生故障時，可使用第二級控制，這是一種后備手段，當(dāng)發(fā)生緊急事故或設(shè)備檢修時，可使用第三級控制。（1）中控室集中控制模式中控室控制模式包括全線啟輸、全線停輸、停輸再啟、批輸下載、水擊聯(lián)鎖及正常的設(shè)備操作控制。注：在中控室控制模式下，站控不起作用！2/2/202352（2）站場控制模式站場控制模式下，各分輸站的每臺泵的啟停、閥門的開關(guān)均是通過站內(nèi)服務(wù)器應(yīng)用程序中的軟件開關(guān)按鈕來實(shí)現(xiàn)。

注：在站控模式下，中控不起作用?。?）現(xiàn)場手動控制模式現(xiàn)場手動控制模式下，是通過在現(xiàn)場的工作人員操作現(xiàn)場設(shè)備的硬件啟停開關(guān)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停控制，但設(shè)備自身保護(hù)有效。注：在現(xiàn)場手動控制模式下，中控模式和站控模式都不起作用?。?）權(quán)限的切換為了保證命令的唯一性，確保操作的獨(dú)立性，需設(shè)定操作權(quán)限。一般情況下全線為中控模式，如某個站需要切回站控操作，由調(diào)控中心調(diào)度員通過權(quán)限切換畫面給該站分配站控權(quán)限，如遇到緊急情況（如調(diào)控中心與該站通訊中斷），那么由該站具有一定級別的人員在調(diào)控中心允許后輸入特殊密碼，把該站的控制搶奪為站控操作，處理完畢，再恢復(fù)中控控制。2/2/2023536.硬件及網(wǎng)絡(luò)安全方面6.1通過屏蔽系統(tǒng)服務(wù)器的光驅(qū)、軟驅(qū)、USB口的方式嚴(yán)禁外來軟件接入SCADA系統(tǒng)。6.2一般不與企業(yè)網(wǎng)相連，如果連接必須從軟件和硬件上采取積極的措施，防止不法分子攻擊。6.3安裝任何軟件必須進(jìn)行評估，是否對SCADA系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，嚴(yán)格經(jīng)過審批程序。2/2/2023544.5、SCADA系統(tǒng)維護(hù)

一、日常的維護(hù)內(nèi)容按照巡檢內(nèi)容的要求，嚴(yán)格進(jìn)行巡檢并做好記錄。1.檢查環(huán)境條件（溫度、濕度等）使其滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求。2.檢查供電系統(tǒng)是否正常。3.保證電纜接頭、端子、轉(zhuǎn)接件不被碰撞，接觸良好。4.檢查服務(wù)器的運(yùn)行情況，主、備服務(wù)器工作是否正常。5.檢查整個網(wǎng)絡(luò)是否正常。6.檢查系統(tǒng)風(fēng)扇是否正常（包括機(jī)柜風(fēng)扇和服務(wù)器風(fēng)扇）。2/2/2023557.檢查控制器的工作情況，主、備控制器工作是否正常。8.檢查卡件工作情況。9.檢查數(shù)據(jù)記錄、歸檔情況，是否正常工作。10.檢查軟件運(yùn)行情況，包括畫面調(diào)用，數(shù)據(jù)顯示。11.定期做好有關(guān)設(shè)備的衛(wèi)生工作。12.聯(lián)鎖切除與投用（1）聯(lián)鎖切除與投用需要通過正規(guī)的審批程序完成，切除或投用之前，相關(guān)施工單位提交切除和投用申請單。（2）聯(lián)鎖切除前，各管理專業(yè)已經(jīng)簽字同意，并要求采取相關(guān)的安全措施。（3）施工單位根據(jù)回饋的申請單的內(nèi)容進(jìn)行施工。（4）施工完成后，提交申請單并附上作業(yè)結(jié)果。根據(jù)申請單對重新投用聯(lián)鎖條件2/2/202356二、組態(tài)修改在實(shí)際運(yùn)行過程中，有時需要對組態(tài)內(nèi)容增加或修改完善，那么應(yīng)遵守以下原則：1.具有本公司系統(tǒng)維護(hù)上崗資格的工程師方可進(jìn)行。2.所有的修改必須有依據(jù)，包括修改的原因，修改的內(nèi)容，并存檔。3.如果生產(chǎn)過程進(jìn)行修改，不應(yīng)影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，并經(jīng)調(diào)度員的許可，并做好有關(guān)安全措施。4.修改完成后，應(yīng)進(jìn)行測試，并觀察一段時間，符合要求后方可認(rèn)為此次修改完成，并告知調(diào)度員，解除安全措施。

2/2/202357三、故障處理

1.常見故障1.1普通現(xiàn)場儀表信號顯示不正常如普通壓力表、流量表、液位計等；現(xiàn)場信號的問題一般有幾個方面：a.現(xiàn)場元件壞；b.變送器故障；連線問題，包括信號線接反、松動、脫落；c.卡件或通道故障；d.系統(tǒng)設(shè)置有問題。采取的措施：