PC+UNIX跨平臺系統 應用于中洛輸油管道SCADA系統

中原油田—洛陽煉油廠輸油管線（以下簡稱中洛線）是80年代初期建設原油輸送管線，東起中原油田濮陽首站，西至洛陽末站，中間經滑縣泵站、衛輝泵站、新鄉泵站、武陟泵站、溫縣泵站共五個中間站，全長255公里，采用油罐—泵—油罐的輸送方式，每年輸送250萬噸原油。原油的生產管理方式是用一臺8通道無紙記錄儀記錄泵站內的生產參數，以人工方式啟停泵，值班人員將生產運行和設備的使用情況用電話告知新鄉調度中心，徐州輸油管理局只能通過打電話方式才能了解中洛線的運行狀況。
2005年7月中洛線新鄉調度中心系統改造工程開始實施，改造后的調度中心采用由深圳斯凱達控制技術有限公司公司開發的PGC-EX2000跨平臺數據采集與監控系統。

二：系統結構和特點

管道SCADA系統是以計算機為核心的分布式控制系統，由新鄉調度控制中心、分布在沿線站場的站控系統及RTU、通信系統組成。
1 新鄉調度控制中心
新鄉調度控制中心是管道SCADA系統的中樞，它將對管道進行連續的監控和管理。保證它的可靠性、穩定性、安全性等是至關重要的。系統能夠確保數據采集、儲存的完整性、及時性、準確性、安全性和可靠性，同時系統應具有支持系統平臺的開放性，支持用戶開發、補充和完善應用功能。
調度控制中心的SCADA計算機系統按客戶機/服務器結構設置。服務器的操作系統采用UNIX實時多任務操作系統，客戶機采用Windows 2000 。為提高系統的可靠性，服務器和局域網（LAN）采用熱備冗余配置。操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網上的一個節點，共享服務器的資源。
模擬仿真服務器、調度員工作站和培訓工作站采用Windows 2000操作系統。

三：硬件功能簡介
（1）實時數據采集和歷史數據服務器

服務器是SCADA系統的核心，主要用于運行SCADA系統的軟件，采集各站的過程數據；擔負著整個系統的實時數據庫和歷史數據庫的管理、網絡管理等重要工作。為提高可靠性，分別設置實時數據采集和歷史數據存儲服務器（也可以共享）,均采用冗余配置。其性能適合工業用硬件和軟件的標準，具有自診斷能力。

（2）操作員工作站是調度操作人員與調度中心計算機監控系統的人機接口（MMI），它在

調度中心計算機監控系統中作為客戶機，操作員通過它可詳細了解輸氣管道全線的運行狀況，它們通過LAN與服務器互連并交換信息。

（3）工程師可通過該工作站對計算機監控系統的應用軟件及數據庫等進行維護和維修。同時還可以對全線SCADA系統進行再開發，實現其所允許的功能。
（4）投影儀用計算機
通過該計算機與投影儀演示有關工藝過程數據和圖形,供有關人員討論和研究工藝過程。
（5）經理顯示終端
為公司經理提供掌握生產運行情況的窗口，該顯示終端應設置為只讀方式。
（6）冗余磁盤陣列系統
為系統配備一臺冗余磁盤陣列，用于存儲系統的歷史數據和其它數據。
（7）局域網（LAN）
局域網（LAN）采用ETHERNET網絡，且組成自動切換的冗余網絡。其速率最低為100Mbps，且易于升級；網上所有設備，均可交互訪問，支持TCP/IP協議。

調度中心結構圖

四：SCADA系統軟件功能簡介
※全開放式設計；
※模塊化結構設計；
※支持客戶機/服務器結構；
※支持冗余服務器和網絡；
※支持離線組態（即操作必須暫停執行）和在線組態（即在不影響操作的情況下，允許對全部或部分應用程序進行修改）；
※提供一個直觀的、對用戶友好的操作界面；
※強大的圖形編輯功能；
※具有強大的圖形庫；
※保證安全訪問 ；
※歷史數據庫優先采用標準數據庫，如ORACLE、SYBASE數據庫等；
※數據庫管理；
※報警和事件管理；
※報告生成及管理，可完成隨機、定時、按要求的條件觸發等生成打印報表/報告；
※可根據需要編制操作員在線幫助；
※通信管理；
※支持多種標準編程語言，如C++、FORTRAN、PASCAL、BASIC等；
※支持多種語言環境，可調用各種字庫用于顯示、打印；
※在操作模式下，可調用的外部或內部程序；
※支持世界大多數知名PLC和RTU的通信協議。

五：系統的功能
中洛線新鄉調度中心SCADA系統改造后，操作人員在新鄉調度控制中心通過SCADA系統可完成對管道的監控和運行管理，沿線各個站場可達到無人操作的水平。該套自動控制系統包括分布在管道沿線的調度控制中心計算機系統和站場計算機系統，即：
新鄉調度控制中心；
新鄉調度控制中心是管道自動控制系統的調度指揮中心，在正常情況下操作人員在新鄉調度控制中心通過計算機系統即可完成對管道全線的監控和運行管理等任務。其主要功能:
※數據采集和處理；
※下達調度和操作命令；
※顯示動態工藝流程；
※報警和事件管理；
※歷史數據的采集、歸檔和趨勢顯示；
※報表生成和打印；
※標準組態應用軟件和用戶生成的應用軟件的執行；
※時鐘同步；
※壓力和流量調節；
※緊急切斷；
※管道水擊控制；
※安全保護；
※輸油過程優化；
※儀表的故障診斷和分析；
※網絡監視及管理；
※主備通信通道的自動切換；
※貿易結算管理。
※經通信接口與第三方的系統或智能設備交換信息；
※監控各種工藝設備；
※對電力設備及其相關變量的監控；
※對陰極保護站的相關變量的檢測；
※站場可燃氣體的監視和報警；
※消防系統的監控；
※提供人機對話的窗口；
※顯示各種工藝參數和其它有關參數；
※數據存儲及處理
※壓力、流量PID調節；
※流量計算；
※邏輯控制;
※聯鎖保護；
※緊急停車(ESD)

六：結束語

中洛線新鄉調度控制中心SCADA改造系統現已經在中洛線正式投運，我們采用最新的PC+UNIX跨平臺系統，以WINDOWS系統的投入打造了UNIX系統等級的高性能SCADA系統，這是工業控制的一次重大突破。