一个输油管线SCADA系统的技术方案 点击:843 | 回复:0



runwu

    
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发表于:2007-06-15 17:27:00
楼主
提供一个简略的输油管线SCADA系统的技术方案,供大家参考交流,若有需要可提供详细的。
联系方式:qq:455452342 email:runwu860@sohu.com 电话:010-60522383

1.概述
    某管道公司承担着某石化炼油厂1200万吨/年原油以及300万吨/年成品油输送任务。输油管线全线设置1座主调度中心;设置首站、中间站1、中间站2、中间站3、中间站4、中间站5及末站等6座泵站。因此,根据实际情况,输油管线SCADA系统设置1座调度中心;每个泵站设置一套数据采集监控系统,用于完成本站数据采集监视控制。
2.配置
2.1调度中心
调度中心设置2台互为冗余的SCADA服务器及磁盘阵列系统;2台互为冗余的应用服务器;2台SQL Server服务器(其中一台位于港口公司管理网上);3台管线调度员站(双CRT)、1台批量计划与跟踪站、1台泄漏检测及管线模型站、1台PLC的远程维护及故障处理站、1台工程师站(带1台A4彩色激光打印机)、1台调度主管站、4台培训站,1台针式宽行打印机(打印报警及事件)、1台A3激光打印机(打印报告及报表)、1台A4彩色喷墨打印机,一部大屏幕投影仪(2mX2m)。
 
图2 主调度中心配置图
2.1.1 SCADA服务器
SCADA系统服务器以持续的获取全部的管线运行数据、状态及报警信息并为所有的操作站节点提供实时数据库。主从服务器同时管理冗余的磁盘阵列系统中的历史、实时数据库,以达到数据的实时同步功能要求,其中1台作为主服务器,另1台作为备用服务器(热备形式)。备用服务器持续检测主服务器是否处于正常工作状态,一旦发现主服务器出现故障,备用服务器将自动取得控制权成为主服务器并取得通讯接口。
SCADA系统服务器(1主1备)提供实时数据库,从各站控制器获取数据供主调度中心各操作站节点用。SCADA服务器应配置全部的系统功能,可以启动所有的控制命令和数据输入,为各站CRT提供图形及表格,提供数据获取、报警、记录、图形、实时趋势线、历史趋势线及历史数据。历史趋势可对每个记录变量提供可选的采样频率、死区及时间周期。
SCADA系统服务器通过工程师站进行组态。服务器节点还包括局域网接口硬件、软件以及通讯协议以便操作员节点获取其实时数据库。
SCADA系统服务器还具有局域网通讯接口硬件、应用软件及通讯协议以完成和沿线所有的站控系统的通讯,以使各种数据如流量计算机数据、各站运行状态及报警信息、操作员操作命令等保持一致性。SCADA系统的通讯协议基于TCP/IP的工业以太网协议。
SCADA系统服务器采用Dell POWEREDGE 2600专用服务器,操作系统采用中文MS Windows2000 Server,运行美国GE Intellution公司的iHistorian Standard Server 2500 Pts Ver 2.0软件。
2.1.2 应用服务器
    应用服务器采用Dell POWEREDGE 2600服务器,操作系统采用中文MS Windows2000 Server,运行泄漏检测、批次跟踪与计划、模拟仿真软件,与SCADA服务器通过OPC、SQL等方式交换数据。
2.1.3 SQL Server服务器
控制局域网上的SQL Server服务器从SCADA数据库获取数据,作为管理网上SQL Server服务器从SCADA数据库获取数据的中转服务器。
操作系统采用中文MS Windows2000 Server,安装Microsoft公司SQL server V7.0数据库。安装一套防火墙软件隔离控制网和管理网。
2.1.4管理网上的SQL Server服务器
管理网上的SQL Server服务器作为港口公司各个相关部门和海关访问SCADA系统的数据库服务器。操作系统采用中文MS Windows2000 Server,安装Microsoft公司SQL server V7.0数据库。
为了进一步隔离控制网和管理网,在两台SQL Server服务器之间设置一台硬件防火墙。
2.1.5 管线调度员站及调度主管站
管线调度员站及调度主管站即为调度中心的操作站节点,通过工程师站进行组态。它们从SCADA系统服务器实时数据库的获取数据。
管线调度员站及调度主管站具有完整的SCADA系统各站流程图画面,能获取全部的服务器实时数据,进行控制操作,通过活动画面进行数据输入。
    管线调度员站及调度主管站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional,运行美国GE Intellution公司的iFIX iClient软件。
2.1.6 批量计划与跟踪站及泄漏检测与管线模型站
泄漏检测及管线模型站应附加配置泄漏检测软件,在泄漏检测软件包中还附加批次跟踪与计划、模拟仿真(实时的及预估的)的功能。
    批量计划与跟踪站及泄漏检测与管线模型站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional。
2.1.7 PLC远程维护及故障处理站
PLC远程维护及故障处理站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional,安装美国OPTO22公司的FactoryFloor软件套件中的OptoControl组件。其和SNAP LCM4控制器直接通讯,具备完善的在线维护和离线组态功能,具有和本地控制器组态工作站同样的编辑、无扰动下装及调试功能。
2.1.8 工程师站
工程师站负责SCADA服务器和操作站节点的组态。
工程师站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional,安装美国GE Intellution公司的iFIX plus scada Pack软件包开发SCADA服务器数据库和主控中心操作站的界面。
2.2站控系统
每个站控系统设置1台工程师站、1台操作员站和1套互为冗余的控制器、1台A4激光打印机。
 
图4 站控系统配置图
2.2.1 工程师站
工程师站负责操作站节点的组态的同时也作为一个操作员节点,工程师站也作为控制器控制策略开发的工程师站。
工程师站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional,安装美国GE Intellution公司的iFIX plus scada Pack软件用于开发站控系统的实时数据库和操作界面和美国OPTO22公司的FactoryFloor软件套件中的OptoControl组件用于开发LCM4控制器的控制策略。
2.2.2 操作员站
操作员站从SCADA系统服务器实时数据库的获取数据。
操作员站具有该区域完整的SCADA系统各站流程图画面,能获取SCADA服务器中该区域全部的实时数据,进行控制操作,通过活动画面进行数据输入。
    操作员站采用Dell Precision 340工作站,操作系统采用中文MS Windows2000 Prodessional,运行美国GE Intellution公司的iFIX iClient - Runtime软件。
2.2.3 控制器
控制器采用美国OPT22公司的LCM4控制器,运行利用该公司FactoryFloor软件套件中的OptoControl组件开发的控制程序。
3监控及操作界面
3.1主调度中心
主调度中心监控软件可以显示每个站的工艺流程、工艺参数、设备运行状况。
所有的画面应当设计成菜单选择和单键操作切换画面,总画面应显示站内主要设备、建筑、管线,分画面应详细显示不同区域或控制单元。
操作员通过键盘或鼠标可以修改参数、启/停泵、开/关阀门、改变参数设定值、修改报警设定值、改变操作模式。
画面显示应该支持动态数据/指令输入,数据输入方式不应是自动选


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