力控PSTN联网功能在天然气生产装置联网实时数据采集系统中的应用 点击:2195 | 回复:0



magh1969

    
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发表于:2001-07-05 10:17:00
楼主
力控PSTN联网功能在天然气生产装置联网实时数据采集系统中的应用 在所有油田的油气处理与加工装置的生产过程中,不可避免地遇到这样一个问题,由于各装置相互独立地分布在广阔的油田区域上,导致生产管理信息反馈滞后,企业综合管理水平低下,不能使企业在激烈的市场竞争中占据有利地位,而利用力控?的PSTN(Public Switched Telephone Network,公众电话网)联网功能,就可以解决这一难题。下面以“大庆天然气公司生产装置网络管理系统”为例,介绍一下力控?的PSTN联网功能在天然气生产装置联网实时数据采集系统中的应用方法。 一、系统概述 1、现场状况 大庆天然气公司共有29套油气处理及加工装置,均采用DCS进行控制,从1998年开始陆续安装了力控软件,经过使用,已经得到了一定的经济效益和社会效益。但由于各装置分布极为分散,与公司中心调度室的距离近则10公里,远则70多公里,在实际生产管理过程中,各种生产数据报表和管理信息完全靠人工传递,公司不能及时统一地进行生产调度和生产管理。公司迫切希望能够将各装置生产数据共享,实现报表的自动生成及生产的高效率管理。 2、通讯方式 在通讯方式上,曾经考虑过使用800M无线电台,但因其投资高,速度慢,系统维护量大,而未被选用。
因为力控软件具备通过PSTN联网的功能,这种方式不仅投资低,而且易维护,所以最终选择了PSTN方式。所谓PSTN,是指所有用户通过电话站转接的方式,形成的通讯链路网络。如果两套力控应用系统可以通过MODEM电话线路接入PSTN(公众电话网),那么通过力控的拨号程序便可以实现这两套力控应用系统间的数据共享。每个装置使用一根ISDN专线,总公司服务器端仅使用两根ISDN专线(一备一用),由软件实现对各装置的巡回拨号数据访问。该项工程2000年6月底投用以来,运行效果较好,具有投资低,数据传输速度快,操作过程简单,免维护等优点。 二、总体方案及系统配置 1、总体方案 大庆天然气分公司下辖7个大队,分布在采油一厂、二厂、三厂、四厂、五厂、六厂等地,本项目所要完成的任务是将七个大队的29套装置上的生产实时数据,通过ISDN线路数据共享到公司信息中心服务器上,为公司企业网络访问生产过程数据提供公共入口。系统结构如图8-25所示。 注:数据传输虽然是双向的,但如果在信息中心采用一条ISDN线路对下面29套装置进行轮巡拨号,最好只能进行数据的上传;如果要实现远程控制(需授权),在信息中心应该用29条ISDN线路与29套装置构成热线直通链路。 2、硬件配置 因为各大队地理位置分散,相互距离较远,所以采用ISDN电话线路通讯,通讯所需终端设备为华为的Quidway TA128 终端适配器。29套装置每个装置安装一台TA128终端,并各申请一个ISDN电话线,信息中心也同样使用TA128,和两个ISDN电话号码(其中一个备用),见表1。设备连接图如图所示。
3、软件配置 每个装置在不影响原有软件正常工作的情况下安装一个通讯服务软件Teleserver,信息中心安装一套标准版的力控,及通讯服务软件Teleclient,Dbbridge和力控Web Server,见表2。

4、应用软件配置 在信息中心服务器上运行的数据采集系统中,其管理功能结构要求对应于下面的每个装置必须有: ①流程图,②参数显示,③参数对照,④参数趋势,⑤报表五种画面。所有装置画面累计共有329幅,采集点数为10020点。 三、程序所解决的技术问题 1、远程通讯 为了实现低成本远程通讯,采用ISDN线路。ISDN线路因受传输介质本身的局限,带宽较窄,误码率较高,线路易受干扰,容易发生链路中断问题。为保证高可靠、高效率和实时性良好地传送数据,专用远程通讯服务程序必须能够解决以下问题。 i 数据压缩处理 要传送的报文数据首先要经过数据压缩处理,以降低网络负荷,提高对通讯带宽的利用率。数据压缩采用优化压缩算法,以获取较高的压缩比和较快的压缩速度。 i 数据检验处理 为保证实时数据传送的可靠性,对传送的报文数据要进行数据检验处理。在发送端对报文数据加入校验码,在接收端对数据及校验码进行检验,对误码进行纠错处理。数据检验处理可有效地解决线路易干扰严重,误码率较高的问题。 i 通讯状态检测与监视 为提高通讯可靠性,远程通讯服务程序要具备通讯状态检测与监视功能,实时性地诊断通讯状态和链路连接情况。 i 链路自动恢复处理 当通讯链路出现中断现象时,远程通讯服务程序具备链路自动恢复功能,并保证在发生链路中断时发送的报文不被丢失。 2.自动网络拔号 i 自动拨号 当启动系统时,系统自动按预置的号码进行拔号,自动建立通讯链路。整个拔号过程是透明的。 i 帐号自动管理 系统在启动时,可按照预置帐号自动登录,完成用户注册和密码校验。 i 线路状态自动检测 自动网络拔号程序能够自动检测并报告线路状态。 自动网络拨号程序具有低维护或免维护的特点。 3、网络调度 29套DCS生产装置在与公司信息中心互联时,由于ISDN线路数有限,不能做到每套装置单独使用一条线路,只能29套生产装置共享1条线路,因而需要开发网络调度程序以对整个网络的通讯过程进行管理,合理分配通讯资源,均衡通讯负荷。 网络调度程序的核心功能是线路复用。包括对网络结点的自动轮询访问,通讯链路的自动搭接与拆除等。保证每个装置都能机会均等地访问服务器。 四、实现方法 在相应的操作站、服务器上安装、使用力控的三个远传通讯程序,即可完成设计功能。 1、TELESERVER 安装在下辖7个大队的29套装置的DCS系统上,在原有系统不受影响,正常运转的前提下,接收安装在信息中心的TELECLIENT发出的数据请求信号,并将请求的实时数据库数据送回。 2、ELECLIENT 安装在信息中心的服务器上,接收另一个通讯服务程序DBbridge的数据请求,按照DBbridge的拨号顺序依次拨下面各站的ISDN号码,拨通后向装置上运行的TELESERVER发出数据请求指令,并接收TELESERVER传上来的数据。 3、DBbridge 安装在信息中心的服务器上,与TELECLIENT配合使用,它是建立信息中心数据库DB和远传来数据之间联系的桥梁,故名为DBbridge。同时,它起到相当重要的管理工作,每个站的力控版本,ISDN电话号码,所要采集的数据,所需要的时间等都由这里输入,统一管理。其界面如上图所示。 4、标准版力控 信息中心的服务器上安装运行的标准版力控,负责实时数据库及画面管理,对应每个装置均有流程图,参数显示,参数对照,参数趋势,生产报表等五种画面,画面样式如图所示。
数据库DB中装载着各装置上来的实时数据,每装置的位号参数名称分别加上自己的前缀如萨中浅冷的H001变为szql H001并存放在不同的区域,以防各站之间的位号混淆。如图所示。
五、维护经验 从安装到目前为止,系统可靠性相对较高,信息中心数据更新周期为1分钟(29套装置数据循环采集一周)。基本上满足总公司管理统计调度的需要。在维护过程中,发生过以下几个问题: 1、别装置掉线后,拨了几次没有反应就不再拨了。 现象:更新过程中,个别装置的数据不再刷新。 原因:绝大多数情况下是由于该装置ISDN线路中断,拨号管理程序DBBRIDGE拨了几次拨不到后,自动减少向TELECLIENT发出拨号命令的频次,如果线路修复,DBbridge 会自动重建拨号连接。
处理:修复电话线路之后,强制手动拨号一次,即点击DBbridge文件菜单中的“启动故障站”。 2、装在生产装置的TA128只能收到信息中心发出的数据请求命令,但不能发出数据。 现象:装在装置上的TA128接收数据指示灯闪动,但发出数据指示灯不闪,信息中心的TELECLIENT程序发出信号,但接收不到该


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