簡介

隨著國內(nèi)石油化工行業(yè)的飛速發(fā)展，原油管道輸送行業(yè)正面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇，許多已有的原油或成品油輸送管線需改變現(xiàn)有的生產(chǎn)管理狀況才能更好地適應(yīng)新時期的要求。
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(shè)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(jīng)滑縣泵站、衛(wèi)輝泵站、新鄉(xiāng)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(chǎn)管理方式是用一臺8通道無紙記錄儀記錄泵站內(nèi)的生產(chǎn)參數(shù)，以人工方式啟停泵，值班人員將生產(chǎn)運行和設(shè)備的使用情況用電話告知新鄉(xiāng)調(diào)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。


中洛線SCADA系統(tǒng)在硬件上采用了OPTO 22公司的SNAP I/O系統(tǒng)，軟件上使用的是其配套軟件FactoryFloor Suite軟件，系統(tǒng)運行于Windows NT 4.0平臺。新的控制系統(tǒng)全面改變了原有的控制狀況，實現(xiàn)了管線超高超低壓力的自動保護，自動平衡進出站壓力，實現(xiàn)了泵—泵的全密閉輸送工藝，使每年輸量提高至550萬噸。通過微波系統(tǒng)，各泵站自動向新鄉(xiāng)調(diào)度中心、徐州管理中心上傳各泵站的生產(chǎn)參數(shù)及設(shè)備運行狀況并接收下達控制指令，自動巡線并能在原油發(fā)生泄漏時馬上產(chǎn)生報警及精確定位，自動產(chǎn)生管線最優(yōu)化運行方式的分析報告，可對水擊進行分析及預(yù)處理并在發(fā)生時實現(xiàn)全線自動保護。

中洛線SCADA控制系統(tǒng)簡介

中洛線SNAP SCADA系統(tǒng)分為就地控制層、泵站控制層，新鄉(xiāng)調(diào)度中心遠控，徐州管理中心遠程監(jiān)視四級控制模式，泵站控制層與調(diào)度中心采用2MBPS數(shù)字與33.6KBPS模擬通訊相互熱備份，而調(diào)度中心與徐州管理中心采用33.6KBPS模擬通訊方式。
其中，就地控制層可實現(xiàn)在緊急狀態(tài)的自動聯(lián)鎖保護停泵，是獨立于計算機控制系統(tǒng)之外的保護系統(tǒng)，它包括：管線超高壓保護、管線超低壓保護、泄漏保護等等；
泵站控制層實現(xiàn)對輸油泵機組、儲罐、進出站管線及閥組、加熱爐、清管球收發(fā)裝置、電氣裝置等設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控與報警；具備進出站壓力PID調(diào)節(jié)、生產(chǎn)設(shè)備異常保護與報警；上傳生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)并接受調(diào)度中心下達的指令等功能。


新鄉(xiāng)調(diào)度中心是對中洛線生產(chǎn)運行的直接監(jiān)管者，通過微波系統(tǒng)將各泵站控制層的生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)集中顯示并保存，監(jiān)視各站的工藝設(shè)備、電氣設(shè)備的運行狀況，實現(xiàn)全線密閉輸油。同時，可以實現(xiàn)遠程啟泵、停泵、順序停輸?shù)裙δ堋?br /> 調(diào)度中心可對全線壓力狀況進行仿真模擬，可以分析壓力波的變化趨勢，實施水擊超前保護，并動態(tài)記錄保護時20分鐘以內(nèi)的壓力變化趨勢。
全線泄漏檢測與定位系統(tǒng)可根據(jù)管線的壓力波分析對管線泄漏狀況進行分析與定位，而優(yōu)化運行系統(tǒng)可以實現(xiàn)全線的生產(chǎn)優(yōu)化運行。

徐州管理中心通過微波通信系統(tǒng)對中洛線生產(chǎn)運行狀況進行遠程監(jiān)管
站控系統(tǒng)

站控系統(tǒng)由SNAP I/O、SNAP LCM4控制器、操作員工作站、打印設(shè)備、通信設(shè)備、防雷設(shè)備等組成。全部7個泵站站控系統(tǒng)共實現(xiàn)模擬量參數(shù)采控700余點；數(shù)字量參數(shù)采控970余點。
SNAP I/O是美國OPTO 22公司新一代的智能模塊。它的I/O端與現(xiàn)場端具有4000V光電隔離，模擬量采集模塊有15位以上的分辨率，每個模塊2-4路輸入/輸出，且有狀態(tài)/故障指示燈，PID運算及事件聯(lián)鎖直接在智能底板上運行。當發(fā)生故障時，方便更換SNAP I/O 模塊，使系統(tǒng)具有更好的可靠性和可維護性。



過程控制器
·CPU 32位Motorola 處理器 帶IEEE數(shù)字浮點協(xié)處理器
·CPU時鐘 33MHz
·RAM內(nèi)存 4 MB
·Flash EEPROM 2 MB
·串口 4個
高性能SNAP LC-M4控制器用于運行各站控系統(tǒng)的控制方案，SNAP LC-M4控制器通過100Mbps以太網(wǎng)卡接入站控局域網(wǎng)，與I/O端的通信速率為115.2Kbps，其中一個232串口連接調(diào)制解調(diào)器并以50毫秒為周期上傳管線泄漏分析所需數(shù)據(jù)；一個485串口連入加熱爐數(shù)據(jù)，一個485串口連入電氣系統(tǒng)過來的電氣參數(shù)。
每個泵站內(nèi)設(shè)有兩臺SNAP LC-M4控制器，兩臺互為熱備用。

操作員工作站

操作員工作站基于Microsoft Windows NT 4.0 SP4中文操作系統(tǒng)，上面運行OptoDisplay 3.1d。操作員工作站采用靈活簡便的人機交互界面，可實現(xiàn)：
○ 分級登錄。分操作員/系統(tǒng)維護工程師/系統(tǒng)管理員三級，各級用戶可在登錄后修改自已的登錄密碼。
○ 站控/遠控切換。系統(tǒng)管理員可通過遠端暫停本站控制，實現(xiàn)遠控。
○ 用戶管理。系統(tǒng)維護工程師可以在登錄后，增刪操作員用戶，同樣，系統(tǒng)管理員可對系統(tǒng)維護工程師進行管理。


○ 數(shù)據(jù)保存及自動打印。數(shù)據(jù)可自動保存在SQL數(shù)據(jù)庫中，打印可按用戶設(shè)定的時間自動打印或人工打印，打印時可選擇預(yù)覽功能。
○ 事件管理功能。用戶可查看不同時期的報警記錄，操作員對泵/閥的操作記錄，各種登錄記錄等。


○ 其它泵站數(shù)據(jù)監(jiān)視。通過網(wǎng)絡(luò)可以檢測其它泵站的生產(chǎn)參數(shù)及運行狀況。


每個泵站站控系統(tǒng)都是一個獨立的控制及管理系統(tǒng)。它們擁有自已的硬盤和內(nèi)存，有本地的實時和歷史數(shù)據(jù)庫，有手動調(diào)節(jié)及系統(tǒng)自保護功能。如果出現(xiàn)站間通信故障，站控控制系統(tǒng)將接管調(diào)度中心的控制而進入單站控制模式。

打印設(shè)備

站控系統(tǒng)打印設(shè)備用來打印記錄下來的各種數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)報表、報警、事件等。

防雷設(shè)備

站控制系統(tǒng)可以對來自外部供電線路、外部通信線路、油罐高位線路的雷擊起保護作用。

通信設(shè)備

每個站控制系統(tǒng)都是一個10/100M局域網(wǎng)，局域網(wǎng)通過路由器與微波設(shè)備相連，連接方式有數(shù)字方式和模擬兩種，并互為備用。數(shù)字通信方式的傳輸速率可達2Mbps，模擬通信方式可達33.6Kbps。

新鄉(xiāng)調(diào)度中心

新鄉(xiāng)調(diào)度中心對中洛線進行全線集中監(jiān)控與管理，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、調(diào)度員工作站、泄漏分析工作站、工程師站、打印設(shè)備、通信設(shè)備。
數(shù)據(jù)服務(wù)器基于Windows NT Sever 4.0 SP4，，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是中洛線SCADA系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的核心，它由兩臺WINDOWS NT服務(wù)器組成，內(nèi)置兩塊陣列硬盤，接收并鏡像保存各站控系統(tǒng)中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，接收的實時數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫，同時進行數(shù)據(jù)的越限檢查，產(chǎn)生越限報警等。并將實時數(shù)據(jù)發(fā)送到歷史數(shù)據(jù)庫中作為歷史數(shù)據(jù)存檔，向應(yīng)用或開發(fā)子系統(tǒng)提供計算和分析的實時數(shù)據(jù)。


數(shù)據(jù)服務(wù)器運行Opto Display 3.1d/Opto Sever 3.1d/ SQL Sever 7.0軟件，直接從各站控制器交換生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

調(diào)度員工作站

調(diào)度員工作站，采用Microsoft Windows NT 4.0 Workstation作為操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序運行Opto Display 3.1d，每臺調(diào)度員工作站具有相同的功能，互為備用。
調(diào)度員工作站具有的主要功能有：
○ 顯示中洛線全線概貌：
○ 各站場概貌及動態(tài)實時工藝流程圖的生成；
○ 各站場電氣參數(shù)顯示；
○ 報警、事件生成、通信狀態(tài)、診斷、故障顯示；
○ 動態(tài)趨勢、歷史曲線圖顯示；
○ 水擊分析及優(yōu)化分析；
○ 具有全線啟輸、順序停輸、緊急停輸?shù)裙δ埽?br /> ○ 調(diào)度員工作站支持安全權(quán)限設(shè)定，包括：操作員級、運行維護級、工程師級等。


工程師工作站

工程師工作站采用Microsoft Windows NT 4.0作為操作系統(tǒng)，安裝Opto FactoryFloor Suite 3.1d組件。在工程師工作站上，系統(tǒng)維護工程師用OptoControl在線修改或下裝控制方案，在線診斷通信錯誤；用OptoDisplay修改或組態(tài)顯示界面；用OptoSDK進行相應(yīng)功能的開發(fā)。
工程師工作站還可用于系統(tǒng)管理員監(jiān)視控制軟件的運行情況，開發(fā)數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用程序，軟件安裝等

網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備

新鄉(xiāng)調(diào)度中心局域網(wǎng)系統(tǒng)可與新鄉(xiāng)辦公局域網(wǎng)相連，并作為新鄉(xiāng)辦公局域網(wǎng)上的一個節(jié)點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

徐州調(diào)度管理中心

徐州管理中心是對管道局各條線路實現(xiàn)集中管理的數(shù)據(jù)中心，對中洛線的生產(chǎn)運行和設(shè)備狀況進行數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)視。

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