SCADA系统在西气东输各阀室场站的应用.doc

SCADA系统在西气东输各阀室场站的应用
摘要:传统的人工记录、逐级汇报的长输气管线监控方式已不适应生产调度快速化和城市发展数字化、信息化战略的要求。数据采集与监视控制系统-SCADA系统为长输气管线自动化的发展提供了方向。本文介绍了西气东输天然气输配管网SCADA系统,主要包括系统总体结构及各部分的功能与实现。系统投入使用后,运行稳定可靠,节省了大量人力,大大提高了生产调度速度。
关键词:人工;长输管线;西气东输;SCADA

1引言
西气东输天然气管网作为国家能源的重要的重要组成部分――天然气的载体,其战略安全事关国民经济和社会发展的大局。随着经济的持续发展,全国城市天然气的用气量也以成倍增长的速率在不断突破,是以对管道天然气的安全平稳运行提出巨大的挑战。但传统的人工记录、逐级汇报的长输管线监控方式已不能满足信息的及时性和在线可控性的要求,所以在西气东输天然气管网,为满足对生产过程的调度指挥,保证输气的安全可靠我们引进了集数据的采集与监控一体的SCADA系统。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统,是以计算机为基础的生产过程控制与远程调度相结合的自动化系统,已广泛应用于电力系统、天然气集输、石油化工等诸多领域。它在远动系统中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。正在西气东输SCADA系统用于实现实时采集现场数据,对工业现场进行本地或远程的自动控制,对工艺流程进行全面、实时的监视,并为生产、调度和管理提供必要的数据等多方面功能。
2 系统总体结构
西气东输SCADA系统由典型站控系统、清管站和远控阀室(RTU)系统、操作区监视系统、调度中心监控系统以及其系统软件和系统通讯协议组成,各控系统通过光纤设备与调度中心相连,构成生产过程本地控系统监控与调度中心远程监控相结合的双层网络系统。
典型的站控系统由操作员工作站为运行人员提供人性化的界面,运行人员通过工作站实现对现场的数据采集和监控,并自动完成归档存储,报表打印等功能;系统通讯采用RCI(远程通讯接口)承载着与PCL可编程自动控制系统和现场设备之间的通讯,其中第三方设备包括:流量计算机、色谱分析仪、低压配电盘电力参数采集、UPS、发电机、空压机等。他们之间的通讯采用MODBUS RTU协议,连接方式RS232或RS485,同PLC之间的连接方式为以太网;PLC系统是SCADA系统的控制核心,用于检测工艺过程的压力、温度、可燃气体浓度等信息,并对可控设备进行监视和控制,后期的维护工作也主要集中在这一部分,包括现场更换设备也需要对这部分设备进行操作;ESD控制系统选用德国HIMA F30系列可编程控制器,用于连锁保护和紧急停车,它以按钮的形式触发,触发后, ESD系统会自动保存触发条件3S,以保证PLC和上位机能够采集到。当ESD触发后,上位机立刻产生ESD触发报警和触发条件报警,此时ESD系统会同时关闭进站阀、安全截断阀、出站阀,对于压气站来说,还要同时开越站阀XV1101,在进站阀和安全截断阀全都关到位后,打开进站放空阀,当出站阀和安全截断阀全都关到位后,打开出站放空阀。这些过程都完成后,上位机产生