西气东输自动化系统课程修改39110.pptx
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1、一、概述一、概述西西气气东东输输管管道道工工程程自自动动化化包包括括:自自动动控控制制系系统统和和管管理理信信息息系系统统。由由它它们们为为西西气气东东输输管管道道分分公公司司提提供先进、高效、安全的运营管理平台。供先进、高效、安全的运营管理平台。SCADASCADA系统系统和和MISMIS框框图图北京后备控制中心MISMIS站场系统站场系统ALAN(LAN(冗余冗余)LANLANSCADASCADA系统上海调度控制中心系统上海调度控制中心MISMIS上海中心上海中心工艺站场(包括首站、工艺站场(包括首站、压气站、分输站、末站)压气站、分输站、末站)(哈密、红柳压气站无站场哈密、红柳压气站无站
2、场MISMIS)清管站、分输清管站、清管站、分输清管站、阀室、分输阀室阀室、分输阀室卫星通信电路InternetDDNIntranet邮电通信电路操作区(5个)DDN拨号Web服务器服务器MIS服务器服务器路由器路由器个人个人计算机计算机Internet服务器服务器路由器路由器服务器服务器工程师工程师工作站工作站操作员操作员工作站工作站培训培训系统系统RTU卫星通信电路LAN(LAN(冗余冗余)SCADASCADA站控系统站控系统A拨号路由器路由器主主PLC后备后备PLCInternet调制解调器调制解调器站内计算机站内计算机ESDMMI二、自动控制系统二、自动控制系统 自动控制系统包括:自动
3、控制系统包括:SCADASCADA系统、站场系统、站场仪表及自动控制系统仪表及自动控制系统。SCADA系统系统在一个大的地理地区监控从现场设备采集的信息。在一个大的地理地区监控从现场设备采集的信息。SCADA(SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION)其中其中SUPERVISORY 监视运行监视运行 CONTROL 控制控制ANDDATA 数据数据ACQUISITION 获取和存取信息获取和存取信息西气东输的西气东输的SCADASCADA系统系统包括:包括:上海调度控制中心主计算机系统;上海调度控制中心主计算机系统;北京后备控制中心计算机系统;北京后备控
4、制中心计算机系统;操作区的只读监视终端;操作区的只读监视终端;远程监控站;远程监控站;通信系统。通信系统。SCADASCADA系统系统 控制中心与远程监控站之间通过广域网连接,控制中心与远程监控站之间通过广域网连接,通信媒介采用卫星和电信公网。通信媒介采用卫星和电信公网。SCADASCADA系统系统框框图图LAN(LAN(冗余冗余)LANLANSCADASCADA系统上海调度控制中心系统上海调度控制中心工艺站场(包括首站、压气站、工艺站场(包括首站、压气站、分输站、芙蓉分输清管站、末站)分输站、芙蓉分输清管站、末站)清管站、分输清管站、清管站、分输清管站、阀室、分输阀室阀室、分输阀室操作区(5
5、个)路由器路由器工程师工程师工作站工作站路由器路由器服务器服务器工程师工程师工作站工作站操作员操作员工作站工作站培训培训系统系统RTULAN(LAN(冗余冗余)SCADASCADA站控系统站控系统A AA路由器路由器主主PLC后备后备PLCESDMMI操作员操作员工作站工作站服务器服务器卫星通信电路DDN邮电通信电路DDN拨号拨号拨号拨号SCADASCADA系统北京后备控制中心系统北京后备控制中心通信接口通信接口SCADASCADA系统可选择以下操作模式中的一种进行工作:系统可选择以下操作模式中的一种进行工作:SCADASCADA系统系统 站站控控级级。由由各各工工艺艺站站场场的的远远程程监监
6、控控站站对对所所在在站站自自动手动控制。动手动控制。控控制制中中心心级级。由由调调度度控控制制中中心心对对全全线线集集中中监监视视和和控制。控制。现现场场设设备备级级。由由站站场场单单体体设设备备(如如压压缩缩机机组组)的的控制系统对设备自动手动控制。控制系统对设备自动手动控制。就地手动。就地手动。在在正正常常情情况况下下管管道道沿沿线线各各站站无无须须人人工工干干预预,各各站站在在上上海海调调度度控控制制中中心心的的统统一一指指挥挥下下完完成成各各自自的工作。的工作。当当上上海海调调度度控控制制中中心心发发生生故故障障时时,由由北北京京后后备控制中心接管其监视和控制任务。备控制中心接管其监视
7、和控制任务。SCADASCADA系统系统 经经调调度度控控制制中中心心授授权权后后,可可将将控控制制权权切切换换到到站控级。站控级。当当数数据据通通信信系系统统发发生生故故障障时时,由由站站控控级级自自动动接管控制权,完成对本站的监视控制。接管控制权,完成对本站的监视控制。当当进进行行设设备备、通通信信系系统统检检修修或或紧紧急急停停车车时时,可采用就地控制。可采用就地控制。SCADASCADA系统系统SCADA系统软件系统软件 一般由实时数据库和历史数据库组成,实时数据库实一般由实时数据库和历史数据库组成,实时数据库实现:现:采集数据采集数据监控现场设备监控现场设备产生报警产生报警/事件日志
8、事件日志执行计算功能执行计算功能能配置成完全冗余系统能配置成完全冗余系统驱动设备驱动设备能提供客户应用能提供客户应用历史数据库历史数据库从实时数据库获得数据从实时数据库获得数据用于报表用于报表参数的趋势图参数的趋势图冗余配置冗余配置可按年,月,日时间间隔摘要数据,在线存储可按年,月,日时间间隔摘要数据,在线存储老老数数据据自自动动存存入入(光光盘盘,也也可可从从光光盘盘读读取取数数据据,回回到到在线的历史数据库)在线的历史数据库)人机界面(人机界面(MMI)图形用户界面图形用户界面显示建立和显示配置显示建立和显示配置 操作员界面操作员界面不不同同的的操操作作权权限限的的操操作作员员通通过过不不
9、同同的的用用户户名名和和密密码码进进行行登登录录,从从而而达达到到安安全全的的目目的的。一一般般情情况况下下有有三三级控制权限:级控制权限:*监监视视级级-只只能能浏浏览览流流程程图图和和参参数数,不不能能对对设设备备进进行控制;行控制;*操操作作级级-既既可可以以浏浏览览,也也可可以以对对设设备备进进行行控控制制,如启停设备、开关阀门;如启停设备、开关阀门;*管管理理级级-最最高高权权限限,可可修修改改用用户户名名和和密密码码,并并可可以修改数据库的内容。以修改数据库的内容。SCADASCADA系统系统 调度控制中心调度控制中心 调调度度控控制制中中心心的的主主要要任任务务是是通通过过位位于
10、于管管道道沿沿线线的的远远程程监监控控站站对对全全线线进进行行集集中中监监控。控。上海调度控制中心上海调度控制中心配置配置框框图图激光打印机激光打印机激光打印机激光打印机冗余磁盘阵列备用服务器备用服务器 磁带机USB主服务器主服务器100 BaseT Ethernet-LAN A100 BaseT Ethernet-LAN B#2操作员工操作员工作站作站工程师工作站工程师工作站彩色打印机彩色打印机模拟培训系统模拟培训系统#1 培训工作站培训工作站#2培训工作站培训工作站背投影系统背投影系统GPS 报警报警/事件打印机事件打印机#3操作员工操作员工作站作站#4操作员操作员工作站工作站#5操作员工
11、操作员工作站作站#1操作员工操作员工作站作站工程师工作站工程师工作站投影仪投影仪模拟仿真服务器模拟仿真服务器加密机加密机加密机加密机TCP/IPLAN ALAN BTCP/IP网关服务器网关服务器Web服务器服务器接接 MIS防火墙防火墙防火墙防火墙网关网关历史历史实时实时EFM客户信息客户信息历史历史实时实时EFM客户信息客户信息LANDDN拨号拨号卫星网卫星网站场名称站场名称单位单位数量数量备注备注压气站座10包括首站、郑州分输压气站分输站座17其中干线9座、支干线8座。独立清管站座8分输清管站座4分输阀室座3上海末站座1远控线路截断阀室座139包括支干线2座远控线路截断阀室用户门站座18
12、规划数量地下储气库座1规划数量规划中的11条输气支线的工艺站场座数量待定调度控制中心监控范围调度控制中心监控范围 调度控制中心调度控制中心调度控制中心将主要完成下列任务:调度控制中心将主要完成下列任务:调度控制中心调度控制中心 全线启输;全线启输;增量或减量输送;增量或减量输送;停输;停输;分输站启分输站启/停;停;压气站启停;压气站启停;向管道沿线各站下达压力和流量设定值;向管道沿线各站下达压力和流量设定值;管道故障处理;管道故障处理;发布发布ESDESD命令;命令;控制权限的确定;控制权限的确定;系统时钟同步;系统时钟同步;数据通信信道故障时主备信道的切换等。数据通信信道故障时主备信道的切
13、换等。调度控制中心调度控制中心 在上海调度控制中心由于任何原因不能对在上海调度控制中心由于任何原因不能对管道实施正常监控时,后备控制中心将接管系管道实施正常监控时,后备控制中心将接管系统监控权。统监控权。后备控制中心后备控制中心 后备控制中心随时监视和跟踪上海调度控后备控制中心随时监视和跟踪上海调度控制中心的运行状态,保证数据同步并达到历史制中心的运行状态,保证数据同步并达到历史数据异地备份的目的。数据异地备份的目的。北京后备控制中心北京后备控制中心配置图配置图 去上海调度控制中心XIN 专线DDN(主信道)去站控系统XI电信公网(备用信道)XIN去站控系统宽行点阵打印机激光打印机SCADA服
14、务器EFM服务器SCADA历史数据服务器XIN(卫星(主信道)路由器路由器路由器去上海调度控制中心卫星(备用信道)路由器卫星卫星历史数据库磁盘阵列操作员工作站操作员工作站工程师工作站彩色打印机打印终端防火墙防火墙线路加密机线路加密机通信专业提供LAN ALAN B西西气气东东输输管管道道在在轮轮南南、武武威威、临临汾汾、郑郑州州、南南京京设设有有5 5个个操操作作区区。在在每每个个操操作作区区各各设设1 1套套SCADASCADA系系统统只只读读监监视视终终端端。它它们们为为每每个个操操作作区区的的有有关关人人员员提提供供所所辖辖管管道道详详细细的的运运行行数数据据和和全全线线的的主主要要运运
15、行数据。行数据。SCADASCADA系统系统 操作区操作区操作区操作区S SCADACADA系统只读终端配置框图系统只读终端配置框图激光打印机去上海调度控制中心IX卫星(主信道)路由器通信专业提供电信公网(备用信道)计算机监视终端N去上海调度控制中心路由器卫星卫星线路加密机站站 控控 配配 置置 图图 在在管管道道沿沿线线工工艺艺站站场场和和线线路路截截断断阀阀室室设设SCADASCADA系系统统的的远远程程监监控控站站,即即站控系统(站控系统(SCSSCS)和和RTURTU。远程监控站远程监控站 SCADASCADA系统系统 远程监控站远程监控站 站站控控系系统统主主要要由由过过程程控控制制
16、单单元元、操操作作员员工工作作站站、数数据据通通信信接接口口、计计算算机机网网络络系系统统等等构构成成。过过程程控控制制单单元元采采用用可可编编程程序序逻逻辑辑控控制制器器(PLCPLC)。操作员工作站采用微型计算机。操作员工作站采用微型计算机。在在沿沿线线2929座座工工艺艺站站场场设设有有站站控控系系统统。典型站场典型站场站控系统站控系统配置图配置图线路加密器线路加密器路由器路由器TCP/IPTCP/IP 去上海调度控制中心 卫星(备用信道)主PLC备PLC流量计算机流量计卫星站控ESD压缩机 UCP/ESD压缩机组阴保站现场仪表控制设备火灾检测变电所站控系统操作员工作站(MMI)X去上海
17、调度控制中心XIN 电信公网(备用信道)宽行点阵打印机激光打印机通信专业提供I/OI/O(包括数据通信传输信号)LAN ALAN B100 BaseT Ethernet-LAN A100 BaseT Ethernet-LAN B流量计算机流量计计量系统站控系统的主要功能如下:站控系统的主要功能如下:远程监控站远程监控站 数据采集和处理数据采集和处理;提供人机对话的窗口提供人机对话的窗口;信息显示信息显示;数据存储及处理数据存储及处理;过程控制过程控制;逻辑控制逻辑控制;远程监控站远程监控站 联锁保护联锁保护;紧急停车紧急停车;报警和事件打印报警和事件打印;打印生产报表打印生产报表;执执行行调调
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