孔藝

（中國石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司徐州輸油處賈汪輸油站，江蘇 徐州221008）

1 引言

SCADA 系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代化操作技術(shù)整合的模式下延伸而來的控制生產(chǎn)過程以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，此項(xiàng)系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)對(duì)現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備以及實(shí)際工程狀況進(jìn)行監(jiān)控與管理，進(jìn)而為全面地進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集、設(shè)備維護(hù)、現(xiàn)場工作狀態(tài)檢測等工作的落實(shí)做好鋪墊，對(duì)應(yīng)的設(shè)置信號(hào)預(yù)警裝置，也能夠?yàn)閿?shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)整理等工作提供一定的技術(shù)支持。

2 國內(nèi)原油長輸管道應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)狀

國內(nèi)原油長輸管道系統(tǒng)中能發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用的是長距離輸油管道與沿線輸油站庫等，其中，長距離輸油管道具有管道直徑大、管道距離長、輸入量多等特點(diǎn)，同時(shí)還具備輸送壓力大、油流量多、使用溫度穩(wěn)定等特性。通常情況下是由輸油站場與外管道這兩個(gè)主要部分構(gòu)成的，并且輸油站結(jié)構(gòu)包括一個(gè)首要輸油泵站、很多小的中間加壓站、不同的中間加熱站以及末站等，這種油站聯(lián)合起來共同的作用是為原油輸送提供一定量的動(dòng)能與熱能，最終保障原油可以順利地輸送到目的地。管路上應(yīng)該等距離地設(shè)置一些預(yù)防與補(bǔ)救安全隱患的設(shè)備，進(jìn)而為搶修工作提供一定的便利條件，一旦發(fā)生事故，就應(yīng)該適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉一些截?cái)嚅y室閥門[1]。要是考慮地理?xiàng)l件因素，可能會(huì)出現(xiàn)跨度大、站庫與管道分散的局面，但是實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該選擇一些操作簡單的設(shè)施，并且又因?yàn)椴煌艿乐g的相似度是非常高的，在進(jìn)行實(shí)際調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)該注意時(shí)間的控制，最終積極發(fā)揮其安全性、可靠性、具有高效故障檢測功能等作用。

3 站控SCADA 系統(tǒng)配置工作

整個(gè)SCADA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成部分包括下位機(jī)、上位機(jī)以及通信網(wǎng)絡(luò)等部分，并且上位機(jī)主要發(fā)揮其監(jiān)控作用，下位機(jī)負(fù)責(zé)各個(gè)系統(tǒng)的控制與管理工作，特殊情況下兩個(gè)機(jī)位之間的位置能夠調(diào)換，但是價(jià)值不變。

3.1 SCADA 系統(tǒng)硬件配置

大多數(shù)系統(tǒng)硬件的配置都涉及工控機(jī)器、PLC、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、數(shù)字化打印機(jī)、第三方設(shè)備協(xié)議轉(zhuǎn)化儀器等。以工控機(jī)舉例進(jìn)行分析，其內(nèi)部包括工程師站點(diǎn)以及操作員站點(diǎn)，工程師站點(diǎn)的主要工作內(nèi)容包括動(dòng)畫以及圖紙制作，進(jìn)行程序狀態(tài)管理以及后期維修與護(hù)理等工作。操作員站點(diǎn)也可以稱為人機(jī)界面互動(dòng)型窗口，主要為調(diào)節(jié)處理工作人員提供具有實(shí)踐參考性的監(jiān)視數(shù)據(jù)信息參考，幫助相關(guān)工作人員實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集以及系統(tǒng)化數(shù)據(jù)信息收集工作，最終通過遠(yuǎn)程設(shè)備以及儀器自動(dòng)化作用調(diào)動(dòng)終端儀器設(shè)備發(fā)揮作用。

選擇PLC 時(shí)，結(jié)合工作實(shí)際需求進(jìn)行考慮，最好選擇使用具有自動(dòng)性的雙機(jī)熱備PLC 裝置，同時(shí)還應(yīng)該使用相同的數(shù)據(jù)模塊，進(jìn)而使智能網(wǎng)絡(luò)通信模塊以及本地或者遠(yuǎn)程電纜通信模塊都能有效發(fā)揮其作用，其中，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備多數(shù)是指交換機(jī)與路由器工具。協(xié)議轉(zhuǎn)換器主要用于超聲波流量變化、變電參數(shù)變化、閥門控制器發(fā)揮作用等方面，最終實(shí)現(xiàn)與其他調(diào)控管理中線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換的作用，可以保證通信效率能夠全面滿足控制系統(tǒng)中的功能需求[2]。

一般情況下，SCADA 系統(tǒng)使用的通信協(xié)議都是應(yīng)用能夠全面發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)作用的協(xié)議，比如下面內(nèi)容：閥門必須采取環(huán)網(wǎng)狀總數(shù)據(jù)線進(jìn)行控制，要想使其與PLC 通信之間保持良好的銜接關(guān)系，使用物理接口RJ45 裝置，或者要求協(xié)議使用TCP或者IP 等，在進(jìn)行PLC 與超聲波流量計(jì)通信過程中，還應(yīng)該使用智能化協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，此外，在進(jìn)行PLC 與變配電系統(tǒng)通信轉(zhuǎn)化時(shí)，物理接口應(yīng)該使用RS485 標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)議使用RTU 等。最終才會(huì)進(jìn)行站控系統(tǒng)PLC 與調(diào)控中心通信，可以選擇使用SCD5200 設(shè)備，協(xié)議就應(yīng)該選用DNP3 裝置，同時(shí)還應(yīng)該接收由其他調(diào)控中心傳輸?shù)腉PS 同步裝置，或者進(jìn)行安全儀表通信時(shí)，使用MNET 模塊裝置。

3.2 SCADA 系統(tǒng)軟件配置

一般投入使用的SCADA 系統(tǒng)都是由上機(jī)位軟件與下機(jī)位軟件構(gòu)成的，并且保證所有運(yùn)行速率控制在掃描周期小于100m/s 的范圍內(nèi)，上位機(jī)是通用型平臺(tái)機(jī)構(gòu)，也是使用WIH與其他通信設(shè)備以及相關(guān)接口軟件，對(duì)應(yīng)地進(jìn)行工程上位系統(tǒng)動(dòng)態(tài)組態(tài)以及更深化功能的開發(fā)工作。

4 SCADA 系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 對(duì)畫面進(jìn)行監(jiān)控

根據(jù)對(duì)此系統(tǒng)的使用，能夠充分顯示出原油長輸管道結(jié)構(gòu)圖、站內(nèi)結(jié)構(gòu)圖、油泵機(jī)組結(jié)構(gòu)圖，同時(shí)還能清晰地了解電動(dòng)閥門以及其他設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)而幫助操作者更簡化、正確、迅速地進(jìn)行相關(guān)站點(diǎn)工藝流程的執(zhí)行與切換，同時(shí)引導(dǎo)其發(fā)揮其操作功能，進(jìn)而保證生產(chǎn)工作的安全運(yùn)行。

4.2 進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)定工作

在原油管道運(yùn)行過程中，要想保證連鎖保護(hù)作用能夠充分體現(xiàn)出來，進(jìn)而設(shè)定參數(shù)值，同時(shí)明確其設(shè)定值范圍，保證其維護(hù)以及修改功能發(fā)揮作用，要求連鎖保護(hù)軟開關(guān)的投入使用可以促使其他維護(hù)工作發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用等。

4.3 進(jìn)行權(quán)限分級(jí)工作

上位登錄系統(tǒng)操作權(quán)限最終是按照崗位制度全面性進(jìn)行分級(jí)控制，比如逐次進(jìn)行瀏覽、實(shí)踐操作、技術(shù)員管理以及相關(guān)維護(hù)工作，這樣分配的原理是要求維護(hù)管理工作人員以及技術(shù)人員能夠盡到其職責(zé)。在進(jìn)行下位機(jī)程序開發(fā)工作時(shí)，還應(yīng)該設(shè)置接入密碼，在交換機(jī)閑置網(wǎng)口還應(yīng)該配置接入網(wǎng)口，這樣工作的進(jìn)行首先應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)證工作，站點(diǎn)控主機(jī)USB 接口配置經(jīng)常會(huì)被禁止使用，管理權(quán)限在這方面直接發(fā)揮作用。

4.4 進(jìn)行實(shí)時(shí)組態(tài)工作

相關(guān)維護(hù)與管理人員能夠充分使用編程軟件進(jìn)行PLC 上下位程序的修改工作，對(duì)應(yīng)進(jìn)行的工作不僅包括變量定義、修改標(biāo)簽屬性等，還應(yīng)該進(jìn)行動(dòng)態(tài)畫面的組態(tài)以及自動(dòng)化性能模塊編輯等工作，最終利用系統(tǒng)中的編譯信息與仿真工具對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行全面了解，及時(shí)地進(jìn)行實(shí)時(shí)組態(tài)工作。但是還需要注意的是，具有經(jīng)驗(yàn)的編程技術(shù)人員還應(yīng)該完善在線修改程序，如果檢測出系統(tǒng)是正在運(yùn)行過程中的輸油管線，就無法順利使用此功能。

4.5 實(shí)現(xiàn)事件追憶

事件追憶功能可以按照時(shí)間線路進(jìn)行記憶工作，對(duì)歷史發(fā)展趨勢線路進(jìn)行全面分析，幫助歷史預(yù)警記錄以及歷史事件記錄功能有效發(fā)揮作用。相關(guān)操作人員最好按照時(shí)間以及日期全面了解對(duì)應(yīng)時(shí)間中的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還包括出現(xiàn)在指令時(shí)間內(nèi)的具有參考價(jià)值的時(shí)間信息、掃描信息、操作人員信息等，整個(gè)預(yù)警工作分為不同等級(jí)以及差異性的聲光報(bào)警信息等。

5 結(jié)語

總之，結(jié)合我國當(dāng)前使用狀態(tài)進(jìn)行分析，此項(xiàng)系統(tǒng)應(yīng)用在一些輸油站站場控制過程中，已經(jīng)取得了良好的效果，進(jìn)而可靠性也會(huì)有效提升。在程序上應(yīng)該優(yōu)化油站超前保護(hù)的策略，一方面提升了管線的安全性與實(shí)用性，另一方面正確預(yù)防了由于輸油站的安全隱患而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益受到影響。特別是在首次使用安全儀表以及相關(guān)系統(tǒng)或者設(shè)備時(shí)，都應(yīng)該做好前期準(zhǔn)備工作，目的在于提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與完整性，因此，此SCADA 系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定性、操作簡單性、升級(jí)過程快等特性，能夠?yàn)檩斢驼靖黜?xiàng)工作的進(jìn)行提供良好的后續(xù)支持力量。