SCADA系统维护培训ppt课件

1、SCADA系统维护主讲 人：王荣元单 位：延伸油管道运输第一分公司内容提要 SCADA系统简介 SCADA系统构造 SCADA系统功能 SCADA系统稳定性影响要素 SCADA系统通讯中断应急措施 SCADA系统网络性能测试 SCADA系统常见问题处置方法 一二三四五六七 SCADASupervisor Control And Data Acquisition数据采集系统，是集丈量技术、计算机技术、通讯技术于一体的综合性集成控制系统,可实现输油管网的实时中央监控和管理调度。目前在国内外的输油系统中该系统占主导位置。 1.1 SCADA系统定义1.SCADA系统简介 管网 SCADA系统交融了先

2、进的PLC技术、RTU技术、现场总线技术、网络通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术、客户/效力器技术等，能实现对输油系统的进油、计量、输配、调压全过程的监控、管理和调度，能实现消费信息、管网情况的自动化搜集、分类、传送、整理、输配的优化调度、缺点分析、辅助决策提供科学的手段，它的运用将使原油、废品油消费、输配管理更加平安、准确、高效。1.2 SCADA系统概略1.SCADA系统简介1.3 SCADA开展历程1构成阶段：SCADA系统的概念构成于60年代。2成型阶段：SCADA系统成型于70年代。3功能阶段：80年代，微机+PLCPC,功能强大。4网络阶段：90年代，网络拓宽了运用范围，

3、管理自动化，更方便。1.SCADA系统简介1.4 SCADA开展展望 SCADA系统在不断完善，不断开展，其技术提高一刻也没停顿过。当今随着电力系统、铁道气化系统、供水系统、供气系统需求的提高以及计算机技术的开展，为SCADA系统提出新的要求，概括地说，有以下几点：1SCADA/EMS系统于其它系统的广泛集成；2专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研讨的运用；3面向对象技术、Internet技术及JAVA技术的运用；1.SCADA系统简介2.SCADA系统构造2.1 总公司级构造图2.SCADA系统构造2.2 站控级系统构造上位机：偏重监控功能下位机：直接控制功能通讯网络：实现上、下位机数据交

4、换从其构造可以看出，SCADA系统具有控制分散、管理集中的“集散控制系统的特征。2.3.1 上位机功能2.SCADA系统构造数据采集和形状显示趋势分析报警和报警处置生成报表显示仪表参数功能2.3 上位机2.SCADA系统构造在SCADA系统开展初期，上位机系统普遍采用工控机。由于工控机在商用计算机上进展了改装与加固，以顺应工业运用的要求，主要表达在：硬件构造、系统可靠性、抗干扰才干和环境顺应性等。初期后期近年来，随着商业机可靠性的不断加强，以及商用机与工控机之间较大的价钱差距，SCADA系统选用商用机做上位机曾经非常普遍。对于可靠性要求高的场所，可以经过热备等方式来实现。 2.3.2 上位机选

5、用2.3 上位机运转于UNIX/LINUX平台的SCADA系统软件，该类软件目前在石油行业。运用的主要有美国TRANSDYNC DYNAC软件、加拿大TELVENT平台软件；运转于WINDOWS平台的SCADA软件，该类软件目前主要有SIEMENS WINCC、GE 、IFIX、 Citect2.SCADA系统构造2.3.3 上位机软件2.3 上位机2.SCADA系统构造功能2.4.1 下位机功能2.4 下位机2.SCADA系统构造1远程终端单元RTU RTURemote Terminal Unit，RTU是安装在远程现场的电子设备，用来监视和丈量安装在远程现场的传感器和设备。它在提高信号传输

6、可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的一定。 2.4.1 下位机类型2.4 下位机2.SCADA系统构造功能特点配置执行2.SCADA系统构造2PLC可编程逻辑控制器典型的小型PLC产品有三菱的FX2N系统PLC、西门子的S7200系统、OMRON的CPM1A等。一些中、大型的SCADA系统的下位时机选用中型的PLC产品，如三菱的Q系列、西门子的S7-300、A-B公司的ControlLogix和施耐德的Quantum系列等 PLC系统通常由以下几个部分组成背板电源模板CPU模板I/O模板通讯模板为一切模板提供安装根底为一切模板提供供电对一切数据进展处置采

7、集数据及输出控制指令满足多种多样的通讯需求附属设备分支器、分别器、接线端子同轴电缆、网线、继电器等2.SCADA系统构造2.SCADA系统构造3智能仪表 在一些偏重数据采集、信息集中管理与远程监管的运用中，远程控制功能要求较低。在这类SCADA系统中，大量运用各种现场仪表做下位机，如智能流量计量表、冷量热量表、智能巡检仪等。 2.SCADA系统构造 通讯网络实现SCADA系统的数据通讯，是SCADA系统的重要组成部分。与普通的过程监控相比，通讯网络在SCADA系统中扮演的作用更为重要，这主要由于SCADA系统监控的过程大多具有地理分散的特点，如无线通讯机站系统的监控。2.5.1 概念2.5 通

8、讯网络2.SCADA系统构造1上位机系统间网络： 主要是衔接上位机、效力器、通讯设备、打印设备的局域网络。上位机还可以设置WEB效力器，提供远程监控网络。2下位机系统间网络： 包括衔接I/O设备与控制器的现场总线，各种设备级总线等。3衔接上、下位机的通讯网络 这部分网络最复杂，方式最多样，是SCADA系统的重要特点。2.5.2 通讯网络类型2.5 通讯网络SCADA系统中控制中心数据效力器和站控PLC/RTU之间普统统过微波、光纤或公网专线进展远程通讯，通讯协议常采用IEC870-5 或DNP3.0规范通讯协议；控制中心的数据效力器与一切本地任务站之间、站控的PLC/RTU与本地操作员任务站之

9、间都是在各自局域网上采用TCP/IP、OPC或Modbus协议进展数据通讯。 2.SCADA系统构造2.5.3 通讯网络介质2.5 通讯网络 交换机是一种用于电光信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的恣意两个网络节点提供独享的电信号通路，在一分公司主要配置的交换机是思科和迈普的交换机，其中靖榆线运用的是迈普带光口的交换机，光纤信号直接经过尾纤接到了交换机上。定靖线运用的思科交换机和西门子交换机，光纤经过光纤收发器衔接到定靖线，樊东线各个场站，阀室的中心交换机上。小天线建立时间比较早，主要运用科龙交换机，光纤经过光纤收发器衔接到科龙交换机上，实现场站数据上传。2.SCADA系统构造2.5.4

10、通讯网络硬件2.5 通讯网络 路由器是一种衔接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进展“翻译，以使它们可以相互“读懂对方的数据，从而构成一个更大的网络，如，一处的定靖线原线网段是192.168.1.X，定靖复线是172.16.9.X，靖榆线172.16.5.X，这些网段在和总调衔接时候，就需求路由器翻译成总调网段。图例为华为的路由器2.SCADA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络接头跳线 熔接盒2.SCADA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络 多模光纤 最大传输间隔2km。 单模光纤 常用传输间隔为20KM内，远的可到达120KM。2.SCA

11、DA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络 光纤收发器，是一种将短间隔的双绞线电信号和长间隔的光信号进展互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器Fiber Converter。普通运用在以太网电缆无法覆盖、必需运用光纤来延伸传输间隔的实践网络环境中单模光纤收发器：传输间隔20公里至120公里多模光纤收发器：传输间隔2公里到5公里2.SCADA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络华为OptiX 155/622H 光端机将多个E1一种中继线路的数据传输规范，通常速率为2.048Mbps，此规范为中国和欧洲采用E1是物理衔接技术，是数字网络，可以同轴也可以光

12、纤信号变成光信号并传输的设备它的作用主要就是实现电光和光电转换 2.SCADA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络2.SCADA系统构造2.5.4 通讯网络硬件2.5 通讯网络光端机常见缺点3.1 主要控制功能3.SCADA系统功能3.2 显示及其他功能3.SCADA系统功能工 艺 流 程 图 动 态 显 示全 线 数 据 采 集 和 集 中显 示。报 警 显 示、记录、自 动 打 印 功 能。报 表 自 动 生 成 和 打 印 功 能。数 据 实 时 和 历 史 趋 势 显 示 功 能。事 件 记 录 和 查 询 功 能。建 立 运 行 参 数 实 时 和 历 史 数 据 库。监

13、 控 和 操 作 权 限 管 理功 能。系 统 在 线 维 护。1场站检测仪表和执行机构等设备因质量问题存在误差或不可靠；2站控系统硬件设备缺点；3站控系统控制软件开发不完善或不合理；4调度中心硬件缺点；5调度中心SCADA软件平台不稳定；6调度中心软件开发不完善或不合理；7调度中心和站控系统通讯网络不稳定；8调度中心网络遭病毒或黑客攻击；9设备安装和施工不规范也是呵斥系统不稳定潜在的要挟；10系统维护管理不规范。4. SCADA系统稳定性影响要素案例： 1小河站数据离线，CITECT显示#BAD,以下图为AB 1756-L62正常任务的指示灯形状，当其中的IO灯变红时候，就会出现上述缺点，把

14、CPU形状用调整钥匙调整到PROG后10秒再调整到RUN即可。注：小天线和定靖原线都运用的该硬件。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.1 观看硬件形状指示灯2樊东站阀室离线，CITECT显示#BAD,以下图为施耐德BXMP342020H正常任务的指示灯形状，当其中的IO灯变红时候，就会出现上述缺点，把CPU重启即可。注：靖榆线，定靖复线相关阀室也都运用的该硬件。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.1 观看硬件形状指示灯3樊学站数据离线，CITECT显示#BAD,以下图为施耐德140 CPU 671 60正常任务的指示灯形状，当其中的IO灯变红时候，就会出现上述缺点，把CPU形状用按键调整到

15、RUN即可。注：靖榆线，定靖复线相关站控也都运用的该硬件。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.1 观看硬件形状指示灯案例： 1靖榆线首站，末站SCADA数据不能相互监测，从靖边废品首首站上位机PING末站IP，当显示图例的恳求超时时候，就表示网路曾经缺点，检测靖榆线阀室形状，确认除却6号阀室后的一切阀室能否给电正常。定靖线，小天线，相关站控和阀室在出现数据中断时候，都可以经过这种方式确定通讯链路能否正常。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.2 测试网络运转形状 2榆林废品油末站，上位检测软件数据出现#COM。当上位检测软件出现该缺点时候，先从上位机直接PING该站CPU的IP地址在台账中曾

16、经注明，当出现下面图例的恳求超时时候，先检测上位机端口能否正常工程选择能否正确，再检测网络衔接能否正常。注：各个场站出现该缺点时候，都可以经过这种方法检测本站网络能否正常。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.2 测试网络运转形状案例： 1小河站输油泵连锁缺点。熟习场站设备连锁条件后，检测各个条件能否正常，重点检测相关变送器，当上位和现场显示不同时候，要经过检测反响电流来排除缺点。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.3运用专业知识，阅历排查。 2东仁沟站连锁缺点。熟习场站设备连锁条件后，检测各个条件能否正常，重点检测相关变送器，当上位和现场显示不同时候，要经过检测反响电流来排除缺点，如图：显

17、示的是泵体振动上位检测显示，平缓的是40HZ时候的曲线，动摇大的是42HZ时候，这种情况就是现场的仪表存在缺点。注：各个场站的电仪人员应该可以凭仗平常的缺点景象积累，可以先决判别缺点缘由。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.3运用专业知识，阅历排查。 3榆林末站罐区阀门远控缺点:榆林末站罐区原线管线的电动阀门不能在SCADA上位远控，这种缺点先从现场排查不断到系统，检测现场阀门能否存在机械缺点，依次检测通讯，直到上位的画面组态，在组态，系统硬件，网路都正常的情况下直接就可判别是阀门所配置的PLC和主CPU之间的通讯缺点。5.SCADA系统通讯中断应急措施5.3运用专业知识，阅历排查。 目的：

18、评测网卡的传输速度和网卡传输的稳定性。 方法：测试时：两台计算机，一台计算机向另一台拷贝文件：(一个紧缩文件和一些非紧缩文件)，100Mbps网，最大12.5MB/秒下载速率 6. SCADA系统网络性能测试6.1 运用网络性能测试工具Du Meter测试传输速率 目的：调查网络设备的性能。 方法：测试时需求运用两台计算机，这两台计算机均安装 Qcheck软件，然后分别运转Qcheck程序。在测试中，从一台计算机向另一台计算机发送文件，然后测试呼应时间和吞吐率。呼应时间越小，阐明设备处置数据包的速度越快。10次均值测试包长Byte32000160008000400020001000最小时间ms

19、311111最大时间ms321111平均时间ms4211116. SCADA系统网络性能测试6.2 运用Qcheck网络性能测试工具测试呼应时间和吞吐率 目的：延迟也是调查网络设备的的重要性能目的之一。延迟越小，阐明设备处置数据包的速度越快。丢包率是指网络设备在稳定的负载下由于短少资源应该转发而没有转发的包占全部包的百分比，该项目的用来调查设备在过载情况下接受才干。 方法：运转图形化Ping测试工具 Ping次数50100150200测试包长1024Byte延迟时间ms0.830.830.830.81丢包率%0000测试包长1280Byte延迟时间ms1.51.4S1.51.4丢包率%0000

20、6. SCADA系统网络性能测试6.3 运用图形化Ping测试工具测试延迟时间及丢包率1开场-运转，输入cmd，回车 2回车后进入下面的环境7. SCADA系统常见问题及处置方法7.1 Ping网络的方法3输入ping，回车，出现下面的画面 7. SCADA系统常见问题及处置方法7.1 Ping网络的方法 4选用ping IP地址(例如ping 128.0.0.10)，结果如以下图。结果阐明32个字节数据的收发正常，没有丢包。7. SCADA系统常见问题及处置方法7.1 Ping网络的方法 5选用ping IP地址 l 10000(例如ping 128.0.0.10 l 10000)，结果如以下图。结果阐明10000个字节数据的收发正常，没有丢包 6可以运用上述5的方法进展多次ping网络操作，只需出现过丢包的记录，就证明网络性能存在隐患，应该检查网卡、网线、交换机(或者光纤收发器、光纤跳线等)以及各设备间的接线能否有问题。7. SCADA系统常见问题及处置方法7.1 Ping网络的方法 现场运转期间，有时会发生某个站的主控不能登录，不能ping通，有以下几种情况： 1网络衔接缺点：检查