天然气长输管线SCADA系统.doc

天然气长输管线SCADA系统天然气长输管线系统由首站、分输站、中间压气站、清管站和阀室、阴极保护站组成。天然气管网工程的自动控制系统采用以计算机为核心的监控和数据采集(SCADA)系统。该系统可在调度控制中心完成对天然气管道全线的监控、调度、管理的任务全线各站场可达到无人操作、有人值守的控制和管理水平。SCADA系统主要由调度控制中心、站控系统(SCS)及数据传输通讯系统三大部分组成。调度控制中心：根据SCADA系统规模大小可以设置总调度控制中心、备用调度控制中心或区域调度控制中心通过对各站PLC系统进行数据采集及控制、对管道系统工艺过程的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息进行监控和管理实现对管道全线的监控、调度、管理的任务；站控系统(SCS)：根据管网站场分布在首末站、分输站、中间压气站、清管站和截断阀室、阴极保护站等设置不同规模的站控系统(SCS)。站控系统是SCADA系统的远程监控站它们执行主调度控制中心指令实现站内数据采集及处理、联锁保护、连续控制及对工艺设备运行状态的监视并向调度控制中心上传所采集的各种数据与信息；数据传输通讯系统：完成站控系统与调度控制中心的数据通信一般采用光纤工业以太网光纤随天然气长输管线敷设。调度中心调度控制中心的主要任务是通过各站PLC系统进行数据采集及控制、对管道系统工艺过程的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息进行监控和管理。它的计算机系统按客户机/服务器结构设置其操作系统采用UNIX(服务器)和Windows(客户机)局域网采用100Mb/s高速以太网。服务器采用分布式结构按功能将它们分开设置以降低单台服务器的负荷。服务器采用双机热备用局域网冗余配制操作员工作站、模拟仿真工作站和工程师工作站等都作为局域网上的一个节点共享服务器的资源。其主要功能如下：工艺流程的动态显示报警显示、报警管理以及事件的查询、打印实时数据的采集以及实时趋势图显示历史数据的归档、管理以及历史趋势图显示向管网内各站下达压力和流量设定值生产统计报表的生成和打印下达调度和操作命令管道故障处理如管道发生泄漏、沿线各站非正常关闭等发布ESD命令控制权限的确定组态应用软件和用户生成的应用软件的执行安全保护SCADA系统诊断为MIS系统提供数据首站站控系统首站是天然气或原油、成品油进入长输管线的门户一般采用压缩机组加压或来气自身压力的方式输送。首站的自控系统称为站控系统(SCS)主要由监控计算机、可编程控制器(PLC)、仪表与变送器、通讯设备组成。站控系统的PLC采用LK系列PLC支持双机热备、电源冗余、以太网冗余及总线冗余首站PLC与站内第三方设备通讯一般采用标准MODBUS通讯。根据工艺参数首站站控系统主要集成以下功能并分别完成就地和远程监控。显示动态工艺流程对现场的工艺变量进行数据采集和处理监控各种工艺设备的运行状态经通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息显示各种工艺参数和其它有关参数显示报警一览表对电力设备及其相关变量的监控对阴极保护站的相关变量的检测提供人机对话的窗口数据上传主调度控制中心接受主调度控制中心发来的参数设定和控制命令天然气流量计算视频监控分输站站控系统分输站担负着向沿途个城市输送天然气的任务分输站站控系统(SCS)主要由监控计算机、可编程控制器(PLC)、仪表与变送器、通讯设备组成。站控系统的PLC采用LK系列PLC支持双机热备、电源冗余、以太网冗余及总线冗余分输站PLC与站内第三方设备通讯一般采用标准MODBUS通讯。根据工艺参数分输站站控系统主要集成以下功能并分别完成就地和远程监控。显示动态工艺流程对现场的工艺变量进行数据采集和处理监控各种工艺设备的运行状态经通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息显示各种工艺参数和其它有关参数显示报警一览表对电力设备及其相关变量的监控对阴极保护站的相关变量的检测提供人机对话的窗口数据上传主调度控制中心接受主调度控制中心发来的参数设定和控制命令天然气流量计算视频监控中间压气站站控系统天然气长输管线沿途每隔一定距离(100~150km)设置一座压气站(或称压缩机站)主要是给在输送中消耗了压力能的天然气增压。中间压气站站控系统以LK系列PLC为核心控制部件通过光纤以太网实现与上、下位机之间的通讯。上位机采用FacView监控组态软件通过人机界面HMI监控运行参数、下发启停机、工艺调整等命令。下位机即单台机组控制单元以LK系列PLC为核心控制元件通过PROFIBUS专用网路与之相连的分布式I/O现场数据采集模块完成数据采集下发启停机、工艺调整等控制命令。通过硬接线的方式完成变频器的监控。同时还设置有如下相对独立的检测控制系统：通过MODBUS协议与震动检