SCADA系統(tǒng)組成及功能學(xué)習教案課件

1、會計學(xué)1SCADA系統(tǒng)組成及功能會計學(xué)1SCADA系統(tǒng)組成及功能05:3022.1 SCADA系統(tǒng)組成主要有三部分組成調(diào)控中心站控系統(tǒng)通信系統(tǒng)第1頁/共65頁22:2122.1 SCADA系統(tǒng)組成主要有三部分組成第05:3032.2、調(diào)控中心系統(tǒng)組成及功能調(diào)控中心作為SCADA系統(tǒng)最高級別的一層，主要負責采集站控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的生成，對整個系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)進行管理，優(yōu)化，決策及控制。調(diào)控中心負責對全線進行集中監(jiān)視、控制和調(diào)度管理，是長輸管線SCADA系統(tǒng)的核心，一般位于管道的總調(diào)度室。近年來隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，我國的長輸管道控制呈現(xiàn)區(qū)域化趨勢，將某地區(qū)的多條管道集中管理，并且成立全國的管

2、道控制中心。由計算機群管理所屬的管道系統(tǒng)，在計算機群中的每臺計算機都能隨意切換到某管道上，操作員通過顯示終端監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)，向沿途泵站的站控機甚至主要設(shè)備發(fā)操作命令，實現(xiàn)對管道的遙控。 第2頁/共65頁22:2132.2、調(diào)控中心系統(tǒng)組成及功能調(diào)控中心作為SCA05:3042.2、調(diào)控中心系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)的硬件配置 SCADA系統(tǒng)服務(wù)器 裝軟件管線調(diào)度員工作站工程師站應(yīng)用軟件工作站 交換機域控服務(wù)器Web服務(wù)器及防火墻激光打印機、大屏幕投影儀以太網(wǎng)接口，通訊采用局域網(wǎng)。 第3頁/共65頁22:2142.2、調(diào)控中心系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)的硬件配置 第05:305上述的這些操作站、服務(wù)器及投影儀

3、作為該局域網(wǎng)的節(jié)點，并通過工程師站（或具有工程師站功能的操作站）進行組態(tài)。SMSCS還包括必要的接口硬件、軟件及通訊協(xié)議以完成和沿線所有的站控系統(tǒng)及截斷閥室的通訊。SCADA系統(tǒng)的通訊協(xié)議應(yīng)是基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，如DNP 3.0、IEC 60870-5等。 第4頁/共65頁22:215上述的這些操作站、服務(wù)器及投影儀作為該局域網(wǎng)的節(jié)05:306（1） SCADA系統(tǒng)服務(wù)器 主要作為數(shù)據(jù)采集及處理，為了保證可靠、穩(wěn)定的運行，一般實冗余配置，熱備運行。SMSCS應(yīng)有2臺SCADA系統(tǒng)服務(wù)器以持續(xù)的獲取全部的管線運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)及報警信息并為所有的操作站節(jié)點提供實時數(shù)據(jù)庫。主從服務(wù)器同時

4、管理冗余的磁盤陣列系統(tǒng)中的歷史、實時數(shù)據(jù)庫，以達到數(shù)據(jù)的實時同步功能要求，其中1臺作為主服務(wù)器，另1臺作為備用服務(wù)器（熱備形式）。備用服務(wù)器持續(xù)檢測主服務(wù)器是否處于正常工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)主服務(wù)器出現(xiàn)故障，備用服務(wù)器將自動取得控制權(quán)成為主服務(wù)器并取得通訊接口。 第5頁/共65頁22:216（1） SCADA系統(tǒng)服務(wù)器 主要作為數(shù)據(jù)采集及05:307SCADA系統(tǒng)服務(wù)器（1主1備）需提供實時數(shù)據(jù)庫，從各站SCS及遠程截斷閥室獲取數(shù)據(jù)供SMSCS各操作站節(jié)點用。SCADA服務(wù)器應(yīng)配置全部的系統(tǒng)功能，可以啟動所有的控制命令和數(shù)據(jù)輸入，為各站LCD提供圖形及表格，提供數(shù)據(jù)獲取、報警、記錄、圖形、實時趨勢

5、線、歷史趨勢線及歷史數(shù)據(jù)。歷史趨勢可對每個記錄變量提供可選的采樣頻率、死區(qū)及時間周期。SCADA系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)通過工程師站（或具有工程師站功能的操作站）進行組態(tài)。服務(wù)器節(jié)點還應(yīng)包括必要的局域網(wǎng)接口硬件、軟件以及通訊協(xié)議以便操作員節(jié)點獲取其實時數(shù)據(jù)庫。 第6頁/共65頁22:217SCADA系統(tǒng)服務(wù)器（1主1備）需提供實時數(shù)據(jù)庫05:308SCADA系統(tǒng)服務(wù)器還應(yīng)具有必要的局域網(wǎng)通訊接口硬件、應(yīng)用軟件及通訊協(xié)議以完成和沿線所有的站控系統(tǒng)及截斷閥室的通訊，以使各種數(shù)據(jù)如流量計算機數(shù)據(jù)、各站運行狀態(tài)及報警信息、操作員操作命令等保持一致性。SCADA系統(tǒng)的通訊協(xié)議應(yīng)是基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，如

6、DNP 3.0、IEC 60870-5. 在最大工作負荷下，服務(wù)器的資源利用率不應(yīng)超過60%。為提高可靠性，服務(wù)器、服務(wù)器電源、存儲介質(zhì)應(yīng)采用冗余配置，并可實現(xiàn)模塊化的在線熱插拔維護工作。服務(wù)器的硬件、網(wǎng)絡(luò)和軟件最少應(yīng)具有100%的擴展能力，并應(yīng)必須保證將來數(shù)據(jù)庫、存貯器、磁盤容量和通信信道等的擴展。 第7頁/共65頁22:218SCADA系統(tǒng)服務(wù)器還應(yīng)具有必要的局域網(wǎng)通訊接口05:309（2）調(diào)度員工作站主要作為調(diào)度員監(jiān)視畫面和發(fā)送指令使用，根據(jù)調(diào)度人員的數(shù)量及需要進行多臺配置。操作站節(jié)點還應(yīng)包括必要的SMSCS局域網(wǎng)接口硬件、硬件串行通訊口、應(yīng)用軟件以及獲取SCADA系統(tǒng)服務(wù)器實時數(shù)據(jù)庫的

7、通訊接口。最小配置要求：具有完整的SCADA系統(tǒng)各站流程圖畫面，能獲取全部的服務(wù)器實時數(shù)據(jù)，進行控制操作，通過活動畫面進行數(shù)據(jù)輸入。 第8頁/共65頁22:219（2）調(diào)度員工作站主要作為調(diào)度員監(jiān)視畫面和發(fā)送指05:3010（3）工程師維護站主要作為維護工程師使用，完成修改SCADA數(shù)據(jù)庫、修改控制器組態(tài)內(nèi)容及日常的維護。（4）交換機主要完成調(diào)控中心局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接，并提供與廣域網(wǎng)的的接口，一般實行冗余配置。（5）打印機主要完成日常報表及報警、事件、趨勢打印的功能，根據(jù)需要可以共用一臺或分別配置完成各自的功能。第9頁/共65頁22:2110（3）工程師維護站第9頁/共65頁05:3011（6）

8、域控服務(wù)器主要完成整個SCADA的時間同步及管理全線服務(wù)器、工作站的的功能。域服務(wù)器用于完成全線網(wǎng)絡(luò)管理功能，在備用調(diào)度控制中心設(shè)置同樣的一臺域服務(wù)器用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份第10頁/共65頁22:2111（6）域控服務(wù)器第10頁/共65頁05:30127）Web服務(wù)器及防火墻（主要完成SCADA畫面以網(wǎng)頁的形式向辦公網(wǎng)發(fā)布信息的功能，方便管理人員通過瀏覽網(wǎng)頁獲取管線的運行情況。Web服務(wù)器是SCADA系統(tǒng)與MIS之間的銜接服務(wù)器，與SCADA系統(tǒng)使用路由器隔離。SCADA將有關(guān)信息寫入Web服務(wù)器并實時更新，在MIS網(wǎng)絡(luò)中以網(wǎng)站形式出現(xiàn)。它既為Web服務(wù)器提供生產(chǎn)信息，又避免了與SCADA無關(guān)的計算

9、機直接訪問SCADA服務(wù)器。該路由器、Web服務(wù)器的軟硬件由SCADA供貨商負責。同時，SCADA供貨商要負責在Web服務(wù)器上成功地接收到來自SCADA服務(wù)器的信息，并依據(jù)這些信息建立站點，供MIS調(diào)用。 第11頁/共65頁22:21127）Web服務(wù)器及防火墻（主要完成SCADA畫05:3013第12頁/共65頁22:2113第12頁/共65頁05:3014、調(diào)控中心主計算機系統(tǒng)的功能1.監(jiān)視各站的工作狀態(tài)及設(shè)備運行情況，采集各站主要運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。 監(jiān)視過程是以掃描方式進行的，即按一定順序依次對各站的PLC進行查詢。若發(fā)現(xiàn)某站的運行狀態(tài)異?；蜻\行參數(shù)超限，則通過屏幕顯示及打印機打印自動

10、報警。 2.根據(jù)操作人員的要求或控制軟件的要求向PLC發(fā)出操作指令，對各站進行遙控。 因為每個電動閥門都有就地/遠控操作功能，如果置為遠控那么根據(jù)操作權(quán)限的需要可以在站場或調(diào)控中心控制設(shè)備。3. 根據(jù)操作人員的要求，在顯示屏幕上隨時提供有關(guān)管道系統(tǒng)運行狀態(tài)的圖形顯示及歷史數(shù)據(jù)的存儲、比較和趨勢顯示。 第13頁/共65頁22:2114、調(diào)控中心主計算機系統(tǒng)的功能1.監(jiān)視各站的工作05:30153.1 提供動態(tài)顯示畫面通過一定的方式可以比較直觀的顯示管線是處于運行還是停止狀態(tài)，如管線的顏色變化。由于某些泵站流程較為復(fù)雜，通過設(shè)備及相應(yīng)管線顏色的變化，操作員可以較為清晰的顯示當前的油品流程走向。3.

11、2自動存儲數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部可以自動存儲歷史數(shù)據(jù)。比如參數(shù)的變化，操作員的操作記錄，系統(tǒng)內(nèi)部的運行情況等。3.3 趨勢顯示趨勢顯示是一種提供瀏覽數(shù)據(jù)的方法，包括實時趨勢和歷史趨勢，實時趨勢用于記錄生產(chǎn)過程中各參數(shù)的動態(tài)變化過程，而歷史趨勢則用于提取特定的歷史數(shù)據(jù)文件。趨勢可以提供多種方式進行瀏覽，比如棒狀圖，曲線圖，數(shù)字列表等。提供顯示連續(xù)的趨勢曲線，還可以讀取曲線上的任意點的實際數(shù)據(jù)和時間，進行曲線壓縮顯示和細化顯示。每一趨勢圖可以顯示多個參數(shù)的數(shù)據(jù)，便于各參數(shù)的比較。趨勢調(diào)用和顯示，一是為工況分析提供依據(jù)，如啟泵或停泵過程壓力及流量的變化，分輸過程中閥門切換開關(guān)導(dǎo)致壓力及流量的變化曲線，我們可以

12、通過這些數(shù)據(jù)，優(yōu)化操作過程；二是系統(tǒng)的監(jiān)視參數(shù)前后的變化，為操作員決策提供依據(jù)。運行人員能夠確認管線上出現(xiàn)的變化的大小以及其對全線的影響，并采取正確的控制以減小其對全線的影響。第14頁/共65頁22:21153.1 提供動態(tài)顯示畫面第14頁/共65頁05:30164.在顯示終端上進行操作人員培訓(xùn)一般SCADA軟件都提供一種仿真環(huán)境的軟件，即在本機上建立一個仿真控制器，與現(xiàn)場設(shè)備隔離，操作人員可以在此機器上模擬操作，而不影響現(xiàn)場設(shè)備的運行。 5、按規(guī)定時間間隔記錄和打印各站的主要運行狀態(tài)的圖形顯示及歷史資料的比較和趨勢顯示、報表等。6.記錄管道系統(tǒng)所發(fā)生的重大事情的報警、操作指令等。系統(tǒng)報警當服

13、務(wù)器與控制器、卡件，及通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，所發(fā)出的報警為系統(tǒng)報警。過程報警當過程控制對象發(fā)生異常時，系統(tǒng)所發(fā)出的信息為過程報警信息，當報警條件不存在時，操作員確認后，報警即可消除。由于全線距離長，設(shè)備多，重要的工藝參數(shù)多，如果發(fā)生異常情況，操作員不能及時的發(fā)現(xiàn)，那么將導(dǎo)致較大的危害，所以我們對較為重要的參數(shù)都已經(jīng)設(shè)置了報警提示，當出現(xiàn)異常時將以聲音或顏色的顯示提示操作員，第15頁/共65頁22:21164.在顯示終端上進行操作人員培訓(xùn)第15頁/共605:30177.報表生成和打印報表有多種格式，比較常用的是EXCEL格式。從內(nèi)容上，報表可以分為日報表、周報、月報等，根據(jù)需要進行編排。報表可以定

14、期生成，且可以實現(xiàn)自動打印，及時準確的提供參數(shù)記錄，減輕操作員的工作量。8.運行有關(guān)的應(yīng)用軟件，對水擊、檢漏、清管、批量跟蹤等工況進行檢測、控制，進行數(shù)據(jù)分析、處理，系統(tǒng)優(yōu)化模擬、調(diào)度決策指導(dǎo)等。9.時鐘同步功能通過域控服務(wù)器同步全線的服務(wù)器，而域控服務(wù)器指向GPS，從而確保整個SCADA系統(tǒng)的時鐘統(tǒng)一、準確，保障整個系統(tǒng)的記錄時間及其相關(guān)事件、數(shù)據(jù)的可靠性和有效性。第16頁/共65頁22:21177.報表生成和打印第16頁/共65頁05:30182.3 站控系統(tǒng)站按設(shè)備及功能可分為泵站、分輸泵站、集輸泵站和分輸站，按位置可分為首站、末站、中間站。站控系統(tǒng)是指它們的中央控制系統(tǒng)。它除了要對站內(nèi)

15、重要設(shè)備的控制系統(tǒng)進行監(jiān)控和協(xié)調(diào)以外，還要完成許多功能，如與調(diào)控中心的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。?7頁/共65頁22:21182.3 站控系統(tǒng)站按設(shè)備及功能可分為泵站、05:3019站控系統(tǒng)第18頁/共65頁22:2119站控系統(tǒng)第18頁/共65頁05:30202.3 站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)常用的兩種形式是：點對點結(jié)構(gòu)，也稱星型機構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)下，下級控制單元的通信線路分別連接到站控系統(tǒng)，各下級單元之間不能之間通信。多點結(jié)構(gòu)，各級間公用一條總線，即采用在線總線的方式。站控服務(wù)器與控制器之間的通訊通常采用OPC或其他方式通訊，控制器與I/O卡件的通訊通常是采用MODBUS協(xié)議或PROFIBUS協(xié)議實現(xiàn)通訊。

16、第19頁/共65頁22:21202.3 站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)常用的兩種形05:3021第20頁/共65頁22:2121第20頁/共65頁05:3022站控系統(tǒng)一般由服務(wù)器、控制器、緊急停車控制器（ESD）、通信網(wǎng)絡(luò)接口、火焰及可燃氣體探測器、二次儀表及調(diào)節(jié)器組成，通過現(xiàn)場儀表及設(shè)備進行監(jiān)控。站控系統(tǒng)的硬件配置第21頁/共65頁22:2122站控系統(tǒng)一般由服務(wù)器、控制器、緊急停車控制器（05:3023硬件配置（1）站控SCADA系統(tǒng)服務(wù)器（2）站場工作站 （3）交換機（4）打印機（5） PLC控制器及一定數(shù)量的I/O卡件.第22頁/共65頁22:2123硬件配置（1）站控SCADA系統(tǒng)服務(wù)器第

17、22頁05:3024（1）站控SCADA系統(tǒng)服務(wù)器主要作為數(shù)據(jù)采集及處理，為了保證可靠、穩(wěn)定的運行，一般實冗余配置，熱備運行，一般服務(wù)器可以兼作為工作站使用，作為上位機，對站內(nèi)工藝參數(shù)進行集中顯示、記錄、報警等；顯示運行狀態(tài)、動態(tài)趨勢、工藝模擬流程圖，遙控設(shè)備。第23頁/共65頁22:2124（1）站控SCADA系統(tǒng)服務(wù)器主要作為數(shù)據(jù)采集05:3025（2）站場工作站主要作為操作員監(jiān)視畫面和發(fā)送指令使用。 （3）交換機主要完成站控局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接，并提供與廣域網(wǎng)的的接口，一般實行冗余配置。（4）打印機主要完成日常報表、報警、事件和畫面打印的功能。第24頁/共65頁22:2125（2）站場工作站

18、第24頁/共65頁05:3026（5） PLC控制器及一定數(shù)量的I/O卡件.可編程序控制器（Programmable Logic Controller）簡稱PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的輪詢采集，以微處理器為基礎(chǔ)的智能裝置，它以模擬的和數(shù)字的輸入輸出信號與工藝生產(chǎn)現(xiàn)場的儀表和控制設(shè)備相連，實時采集所需要的各種工藝參數(shù)，并實現(xiàn)就地控制。第25頁/共65頁22:2126（5） PLC控制器及一定數(shù)量的I/O卡件.第05:3027、站控系統(tǒng)功能1.過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處理； 壓力、溫度、差壓2.向控制中心

19、報告經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)和報警；3.提供運行狀態(tài)、工藝流程、動態(tài)數(shù)據(jù)的畫面、圖像顯示、報警、存儲、記錄、打印。4.除執(zhí)行控制中心的控制命令外，還可獨立進行工作，實現(xiàn)PID及其他控制。 如進站、出站壓力遠程控制第26頁/共65頁22:2127、站控系統(tǒng)功能1.過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處理；05:3028、站控系統(tǒng)功能5.實現(xiàn)流程切換；6.進行自診斷程序，并把結(jié)果報告控制中心；7.可燃氣體濃度檢測與消防設(shè)施狀態(tài)檢測；8.站場與線路陰極保護參數(shù)檢測與記錄；9.提供給操作人員操作記錄和運行報告第27頁/共65頁22:2128、站控系統(tǒng)功能5.實現(xiàn)流程切換；第27頁/共605:3029 一、調(diào)度控制中心 調(diào)度控制

20、中心的主要任務(wù)是通過位于管道沿線的遠程監(jiān)控站對全線進行集中監(jiān)控。2.4 西氣東輸SCADA系統(tǒng)第28頁/共65頁22:2129 一、調(diào)度控制中心 調(diào)度控制中心的主要任務(wù)05:3030上海調(diào)度控制中心配置框圖激光打印機激光打印機冗余磁盤陣列備用服務(wù)器 磁帶機USB主服務(wù)器100 BaseT Ethernet - LAN A100 BaseT Ethernet - LAN B#2操作員工作站工程師工作站彩色打印機模擬培訓(xùn)系統(tǒng)#1 培訓(xùn)工作站 #2培訓(xùn)工作站背投影系統(tǒng)GPS 報警/事件打印機#3操作員工作站#4操作員工作站#5操作員工作站#1操作員工作站工程師工作站投影儀模擬仿真服務(wù)器加密機加密機T

21、CP/IPLAN ALAN BTCP/IP網(wǎng)關(guān)服務(wù)器Web服務(wù)器接 MIS防火墻防火墻網(wǎng)關(guān)歷史實時EFM客戶信息歷史實時EFM客戶信息LANDDN撥號衛(wèi)星網(wǎng)第29頁/共65頁22:2130上海調(diào)度控制中心配置框圖激光打印機激光打印機冗05:3031SCADA系統(tǒng)軟件 一般由實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫組成實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)：采集數(shù)據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生報警/事件日志執(zhí)行計算功能能配置成完全冗余系統(tǒng)驅(qū)動設(shè)備能提供客戶應(yīng)用第30頁/共65頁22:2131SCADA系統(tǒng)軟件第30頁/共65頁05:3032歷史數(shù)據(jù)庫從實時數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)用于報表參數(shù)的趨勢圖冗余配置可按年，月，日時間間隔摘要數(shù)據(jù)，在線存儲老數(shù)據(jù)自動存

22、入（光盤，也可從光盤讀取數(shù)據(jù)，回到在線的歷史數(shù)據(jù)庫）第31頁/共65頁22:2132歷史數(shù)據(jù)庫第31頁/共65頁05:3033人機界面（MMI）圖形用戶界面顯示建立和顯示配置 操作員界面不同的操作權(quán)限的操作員通過不同的用戶名和密碼進行登錄，從而達到安全的目的。一般情況下有三級控制權(quán)限： *監(jiān)視級-只能瀏覽流程圖和參數(shù)，不能對設(shè)備進行控制； *操作級-既可以瀏覽，也可以對設(shè)備進行控制，如啟停設(shè)備、開關(guān)閥門； *管理級-最高權(quán)限，可修改用戶名和密碼，并可以修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。第32頁/共65頁22:2133人機界面（MMI）第32頁/共65頁05:3034站場名稱單位數(shù)量備注壓氣站座10包括首站、鄭

23、州分輸壓氣站分輸站座17其中干線9座、支干線8座。獨立清管站座8分輸清管站座4分輸閥室座3上海末站座1遠控線路截斷閥室座139包括支干線2座遠控線路截斷閥室用戶門站座18規(guī)劃數(shù)量地下儲氣庫座1規(guī)劃數(shù)量規(guī)劃中的11條輸氣支線的工藝站場座數(shù)量待定調(diào)度控制中心監(jiān)控范圍 調(diào)度控制中心第33頁/共65頁22:2134站場名稱單位數(shù)量備注壓氣站座10包括首站、鄭州05:3035調(diào)度控制中心將主要完成下列任務(wù)： 調(diào)度控制中心 全線啟輸； 增量或減量輸送； 停輸； 分輸站啟/停； 壓氣站啟停；第34頁/共65頁22:2135調(diào)度控制中心將主要完成下列任務(wù)： 調(diào)度控制中心05:3036 向管道沿線各站下達壓力和

24、流量設(shè)定值； 管道故障處理； 發(fā)布ESD命令； 控制權(quán)限的確定； 系統(tǒng)時鐘同步； 數(shù)據(jù)通信信道故障時主備信道的切換等。 調(diào)度控制中心第35頁/共65頁22:2136 調(diào)度控制中心第35頁/共65頁05:3037 在上海調(diào)度控制中心由于任何原因不能對管道實施正常監(jiān)控時，后備控制中心將接管系統(tǒng)監(jiān)控權(quán)。 后備控制中心 SCADA系統(tǒng) 后備控制中心隨時監(jiān)視和跟蹤上海調(diào)度控制中心的運行狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)同步并達到歷史數(shù)據(jù)異地備份的目的。第36頁/共65頁22:2137 在上海調(diào)度控制中心由于任何原因不能對管05:3038北京后備控制中心配置圖 去上海調(diào)度控制中心XIN 專線DDN(主信道)去站控系統(tǒng)XI電信

25、公網(wǎng)(備用信道)XIN去站控系統(tǒng)寬行點陣打印機激光打印機SCADA服務(wù)器EFM服務(wù)器SCADA歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器XIN（衛(wèi)星(主信道)路由器路由器路由器去上海調(diào)度控制中心衛(wèi)星(備用信道)路由器衛(wèi)星歷史數(shù)據(jù)庫磁盤陣列操作員工作站操作員工作站工程師工作站彩色打印機打印終端防火墻防火墻線路加密機線路加密機通信專業(yè)提供LAN ALAN B第37頁/共65頁22:2138北京后備控制中心配置圖 去上海調(diào)度控制中心X05:3039 二、遠程監(jiān)控站 站控系統(tǒng)主要由過程控制單元、操作員工作站、數(shù)據(jù)通信接口、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等構(gòu)成。過程控制單元采用可編程序邏輯控制器（PLC）。操作員工作站采用微型計算機。 在沿線29

26、座工藝站場設(shè)有站控系統(tǒng)。第38頁/共65頁22:2139 二、遠程監(jiān)控站 站控系統(tǒng)主要由過程05:3040典型站場站控系統(tǒng)配置圖線路加密器線路加密器路由器路由器TCP/IPTCP/IP 去上海調(diào)度控制中心 衛(wèi)星(備用信道)主PLC備PLC流量計算機流量計衛(wèi)星站控ESD壓縮機 UCP/ESD壓縮機組陰保站現(xiàn)場儀表控制設(shè)備火災(zāi)檢測變電所站控系統(tǒng)操作員工作站(MMI)X去上海調(diào)度控制中心XIN 電信公網(wǎng)(備用信道)寬行點陣打印機激光打印機通信專業(yè)提供I/O(包括數(shù)據(jù)通信傳輸信號)LAN ALAN B100 BaseT Ethernet - LAN A100 BaseT Ethernet - LAN

27、B流量計算機流量計計量系統(tǒng)第39頁/共65頁22:2140典型站場站控系統(tǒng)配置圖線路加密器線路加密器路由05:3041站控系統(tǒng)的主要功能如下： 遠程監(jiān)控站 數(shù)據(jù)采集和處理; 提供人機對話的窗口; 信息顯示; 數(shù)據(jù)存儲及處理; 過程控制; 邏輯控制;第40頁/共65頁22:2141站控系統(tǒng)的主要功能如下： 遠程監(jiān)控站 數(shù)據(jù)采集05:3042 遠程監(jiān)控站 聯(lián)鎖保護; 緊急停車; 報警和事件打印; 打印生產(chǎn)報表; 執(zhí)行調(diào)度控制中心發(fā)送的指令，向調(diào)度控制中心發(fā)送帶時間標志的實時數(shù)據(jù)。第41頁/共65頁22:2142 遠程監(jiān)控站 聯(lián)鎖保護; 執(zhí)行調(diào)度控制中心發(fā)送05:3043 在沿線無人值守的清管站、分

28、輸清管站、分輸閥室、遠控線路截斷閥室等共設(shè)有153套RTU。 遠程監(jiān)控站第42頁/共65頁22:2143 在沿線無人值守的清管站、分輸清管站、分05:30442.5、過程終端單元RTU長輸管線距離長，沿線地形復(fù)雜，部分地段如果出現(xiàn)事故危害嚴重，如人口密集、重要的水源區(qū)等，出現(xiàn)事故時人員無法及時達到處理。為了控制事故的維護，在部分地段設(shè)置線路截斷閥室，重點部位設(shè)置了可以遠程操作的閥室。遠控閥室主要由自動閥和RTU遠程終端單元組成，通過采集閥室的壓力、溫度、閥門的狀態(tài)，對遠控閥進行實施監(jiān)控。第43頁/共65頁22:21442.5、過程終端單元RTU長輸管線距離長，沿線05:30452.5、過程終端

29、單元RTU什么是RTU ? 遠程終端單元 RTU是安裝在遠程現(xiàn)場的電子設(shè)備.采集本地數(shù)據(jù)并遠傳現(xiàn)在的RTU 具有數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)正定、復(fù)雜數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)通訊、遠程控制功能。帶RTU的閥室RTU通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設(shè)備、電源及外殼等組成。 第44頁/共65頁22:21452.5、過程終端單元RTU什么是RTU ? 05:3046第45頁/共65頁22:2146第45頁/共65頁05:3047RTU的功能檢測壓力、溫度、差壓等模擬量。模擬量定值控制。如進站、出站壓力遠程控制。監(jiān)測工藝、設(shè)備報警與狀態(tài)的開關(guān)量。開關(guān)量控制 。閥門、泵第46頁/共65頁22:2147RTU的功

30、能檢測壓力、溫度、差壓等模擬量。第405:3048RTU硬件組成模擬輸入通道數(shù)字與開關(guān)量通道模擬輸出通道開關(guān)量輸出通道數(shù)據(jù)處理軟件與硬件通信接口維護試驗箱供電RTU外殼第47頁/共65頁22:2148RTU硬件組成模擬輸入通道第47頁/共65頁05:3049 功能SCADA系統(tǒng)工作的有效性和可靠性，取決與調(diào)控中心和站控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸情況。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要功能是將控制中心計算機系統(tǒng)與分散在遠處的站控系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)資源的共享及數(shù)據(jù)互傳。由于調(diào)控中心和站場之間距離都很遙遠，為保證通信不被中斷，大多采用通信冗余技術(shù)，即采用一主一備雙通信信道。2.6、 通信系統(tǒng)第48頁/共65頁22:2149 功

31、能2.6、 通信系統(tǒng)第48頁/共6505:3050 SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括控制中心主計算機網(wǎng)絡(luò)、主計算機對RTU（PLC）網(wǎng)絡(luò)和就地RTU網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)系統(tǒng)的通信。通信方式：公用電話網(wǎng)、高頻或甚高頻無線電通信、微波通信、電力載波通信、直達線通信、同軸電纜、RTU。通信冗余技術(shù)，一用一備雙信道。常用的通信方式：RTU2.6、 通信系統(tǒng)第49頁/共65頁22:2150 SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括控制中心主計算05:3051SCADA系統(tǒng)的通信SCADA系統(tǒng)的可靠性和有效性取決于主站到RTU以及RTU到主站的數(shù)據(jù)傳輸。站場內(nèi)部通信站1站2調(diào)控中心閥室RTU站n通信網(wǎng)絡(luò)第50頁/共65頁22:2151SC

32、ADA系統(tǒng)的通信SCADA系統(tǒng)的可靠性和有05:3052第51頁/共65頁22:2152第51頁/共65頁05:3053常用通信方式電話線 微波衛(wèi)星 光纖同軸電纜 電力線載波數(shù)字數(shù)據(jù)信號在通信通道上傳輸時，必須轉(zhuǎn)換為音頻信號。將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成音頻信號的技術(shù)叫調(diào)制常用：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相第52頁/共65頁22:2153常用通信方式電話線 05:3054站場數(shù)據(jù)通信工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流向壓力傳感器溫度傳感器PLC機柜工作站顯示器流量計現(xiàn)場儀表電動閥AODO/DIPID調(diào)節(jié)閥DO/DIAO/AI局域網(wǎng)現(xiàn)場總線打印機加熱爐PLC局域網(wǎng)罐區(qū)第53頁/共65頁22:2154站場數(shù)據(jù)通信工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流向壓力傳感器PL05:3055第54頁/共65頁22:2155第54頁/共65頁05:3056網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖見附錄 EI