长输管道SCADA系统的调试施工

长输管道SCADA系统的调试施工【摘要】以*****集团**成品油管道工程SCADA系统为例，介绍了长输管道中SCADA系统的功能、网络结构及调试施工。【关键词】SCADA系统；网络结构；通信；调试Summary:SouthwestProductsPipelineSCADASystemasanexample,along-distancepipelineSCADAsystemfunction,networkconstructionandcommissioning.KeyWords:SCADASystem；networkstructure；communications；debuggingSCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。此系统建立在计算机、通讯系统、控制器、传感器基础上，它的主要结构由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU（Remote

Terminal

Unit）等三级组成。整个系统包括计算机及其网络系统、RTU及其通信系统等，以实现远程控制、站控等功能。此工程的通讯主要以自建的16芯光缆为传输通道，租用邮电公网为后备通道。它可以应用于石油、化工、电力系统、给水系统等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在长输管道中，为确保输送管道安全、平稳输送，在站控设置紧急停车及安全联锁系统。在调度控制中心设置SCADA系统，集中监视和自动控制全线输油；在各站设置站控制系统，该系统是SCADA系统的远程控制站，是保证SCADA系统正常运行的基础。站控制系统主要由过程控制站、操作站、工程师站及数据通信接口构成。它一方面显示和控制该站的工艺过程；同时，通过通信网络向调度控制中心发送该站的主要运行参数，并接受调度控制中心发来的控制指令。以下论述均以西南成品油管道工程SCADA系统为例。一、SCADA系统的功能要求SCADA系统主要由调度控制中心和后备控制中心的计算机系统、站控制系统SCS、远程终端装置RTU、通信系统构成。长输管道在调度控制中心的统一调度下，协调优化运行，并采用全线调度中心控制级、站场控制级和就地控制级的三级控制方式。1、中心控制级完成以下功能：对全线进行远程监控，实行统一调度管理。在正常情况下，由调度控制中心对全线所有的SCS（站控系统）及远程截断阀室的数据、状态、报警信息进行监视和控制并更新SCADA系统数据库。沿线各站控制无须人工干预，各工艺站场的SCS和RTU在调度控制中心的统一指挥下完成各自的监控工作。当调度控制中心发生故障或系统检修时，切换到后备控制中心。站场控制级功能要求：在首站、各分输站、末站等通过站控SCS系统对站内工艺变量及设备运行状态进行数据采集、监视控制及联锁保护。站场控制级控制权限由调度控制中心确定，经调度控制中心授权后，才允许操作人员通过SCS对该站进行授权范围内的操作。当通信系统发生故障或系统检修时，用站控系统实现对各站的监视与控制。3、就地控制级功能要求：就地控制系统对工艺单体或设备进行手/自动就地控制。当进行设备检修或紧急切断时，可采用就地控制方式。SCADA系统的主要设备SCADA主控中心由SCADA服务器、应用软件服务器、双屏调度员工作站、批次计划与跟踪站、泄露检测站、PLC远程维护站、工程师站及培训站、打印机等组成。沿线各站站控由2台互为冗余的服务器（兼作操作员站）、PKS（DCS）机柜（内设处理器、I/O模块、电源模块等）、防雷端子柜、打印机组成。SCADA主要设备详细见下图。序号名称数量备注调度控制中心1SCADA服务器器(单18''寸LCD显示器器)22域控制器(单188''寸LCD显示器器)13管线调度操作员站站(双18''LLCD显示器器)34Web服务器(单单21''CCRT)15批次计划操作员站站(PAS)((单18''LLCD)16泄漏检测及管线模模型操作员站站(PAS)((单18''LLCD)17仿真工作站(PPAS)(单单18''LLCD)18工程师站(单188''LCDD)19调度管理操作员站站(单18''LLCD)110培训站(单21'''CRT))411带双以太网口的GGPS时钟钟同步112A4彩色激光打印印机113点阵事件/报警打打印机114A3报表打印机115A4彩色喷墨打印印机116以太网交换机417CISCO路由器器118CISCO防火墙墙1备用调度中心19SCADA服务器器(单18''寸LCD显示器器)220管线调度操作员站站（双21'''CRT显显示器）121管线调度操作员站站(PAS)((单18''LLCD显示器器)222工程师站(单211''CRTT)123域控制器(带188''寸LCD显示器器)124A4彩色激光打印印机125点阵事件/报警打打印机126A3报表打印机127以太网交换机4黎塘28操作员站(单211''CRTT)329A4激光打印机130以太网交换机2其他18个站31操作员站(单211''CRTT)36每站两个32A4激光打印机16陆桥、下司没有33以太网交换机36每站两个SCADA系统的网络结构1、SCADA系统网络结构示意图，见图3－1。2、生产管理系统网络结构图，见图3－2。3、网络逻辑拓扑图，见图3－3。图3－1SCADA系统网络结构图图3－2生产管理系统网络图图3－3网络逻辑拓扑图SCADA系统的调试1、站控SCADA系统调试1）目的通过联调现场信号和测试逻辑操作，使站控系统的结构及功能操作符合实际生产的需要。2）现场信号的测试 现场信号的测试主要是考察现场信号是否准确的送入SCADA系统。具体测试内容参见各站点表。3）逻辑测试逻辑调试的目的是通过与现场设备的联调，考察设备的动作是否符合设计的要求，且满足实际的生产需要。需要测试的内容：A.泵启停逻辑；B.泵切换逻辑；C.发球逻辑；D.收球逻辑；E.站启逻辑；F.站停逻辑；G.下载逻辑；H.混油接收逻辑。4）联锁测试联锁调试的目的是通过模拟联锁条件产生触发设备的动作是否符合设计的要求。需要测试的联锁条件：A.泵的入口压力低；B.泵出口压力超高3选2；C.泵或电机温度超高联锁；D.出站压力超高3选2；E.减压阀入口压力低联锁；F.减压阀后压力超高3选2；G.下游站进站压力超高联锁。5）系统功能测试该项主要测试硬件的工作情况，特别是冗余工作。测试内容：A.FTE网路测试；B.服务器冗余测试；C.控制器的冗余性测试；D.卡件的冗余性测试；E.与调控中心的通讯测试；6）画面测试画面测试的目的考察画面中参数是否完整，动态显示是否符合实际的需要。需要测试的画面：A.站控主画面；B.数据表画面；C.维护画面；D.下载画面；E.批输表画面；F.站启停画面；G.泵切换画面；H.用户库区画面；I.泵参数画面；J.设备状态表画面；K.联锁状态表画面；L.收球画面；M.发球画面。2、调控中心SCADA系统调试在各站控SCADA系统调试完成后，对调控中心SCADA系统进行调试，调试内容包括之前对各个站控系统调试的全部内容。1）目的通过对调控中心系统本身及与现场的调试，使调控中心SCADA系统的结构及功能操作符合实际生产的需要。2）逻辑测试逻辑调试的目的是通过与现场设备的联调，考察站场设备的动作是否符合设计的要求。需要测试的逻辑：A、全线计划启逻辑。B、全线计划停逻辑。3）水击测试联锁调试的目的是通过模拟水击条件，触发设备的动作是否符合设计的要求。需要测试的水击工况：A.自动阀室关闭。B.手动阀室关闭。C.首站掉电。D.晴隆或盘县进站阀关闭或掉电。E.一般站掉电或进站阀关闭。4）系统功能测试该项主要测试硬件的工作情况，及调控中心服务器与现场的数据传输情况。测试内容：A.服务器冗余测试；B.域控的测试；C.GPS时间同步测试