長嶺—松原天然氣管道建設工程設站控系統對長嶺首站、松原分輸站、電廠末站進行監控。儀表自控專業的設計內容為長嶺首站、松原分輸站天然氣外輸裝置的檢測儀表及監控系統,包括流量計量、氣體組份分析、可燃氣體監測、站場設備的監視和控制、數據上傳等,都是通過GE PACSystems RX3i加以實現的。
長嶺—松原天然氣管道建設工程采用站控系統,對長嶺首站和松原分輸站、電廠支線末站、大化肥末站的工藝設施進行監控,站控系統與已建的銷售公司調度中心進行數據通訊,本工程的自控水平將達到調度中心遠程監視、站控系統本地監控的水平。長松管線SCADA系統由GE的PLC、操作員工作站、打印機、路由器、交換機和不間斷電源(UPS)等設備組成,主要完成站場內數據采集、監視、控制和流量計算等功能,并向調度中心傳送實時數據,接受調度中心下達的任務。
操作員工作站采用性能穩定的DELL計算機,站場安裝的MMI軟件采用的是中油龍慧公司研發的Epipeview2.0軟件,PLC系統采用GE公司的產品,路由器采用Cisco-2821路由器. 操作員工作站、PLC、路由器、打印機通過交換機連接成局域網。操作員工作站也通過PLC交換數據。
系統解決方案和實施
1.系統結構
本工程控制系統采用三級監控結構:
一級為銷售公司調度中心:銷售公司調度中心以通訊方式對首站和分輸站進行監視;
二級為站控系統:在正常情況下,由站控制系統完成對現場設備的自動監控;
三級為現場操作:當站控系統出現故障或檢修時在現場進行設備操作。
2.站控系統
站控系統主要由控制站、操作員工作站、數據通信接口等構成。過程控制單元采用可靠性高的遠程終端單元(RTU),作為人機接口的操作員工作站采用微型計算機。通訊方面,配置與現場智能設備相連的通訊接口單元,采用標準的ModBus RTU協議,RS-485接口,通訊速率9600bps。設置以太網通訊接口模塊,通過光纖將數據上傳至調度中心。同時站場還設有獨立的流量計算機,流量計算機與站控系統通訊,獲取天然氣組份值,流量計算機根據差壓、壓力、溫度和天然氣組份計算標況流量、天然氣密度、熱值等數據,并將計算數據上傳給站控系統,對分輸流量進行計算、歸檔存儲,該系統采用單總線方式,使用LD語言應用程序實現編程要求,掃描時間可以達到30ms左右。
在該項目中,上位機與下位機(PLC)之間通訊是標準的Modbus TCP\IP協議,現場設備狀態和數據分倆種方式上傳到PLC.一種是通過硬線的方式直接上傳到PLC模塊,中間通過信號防雷擊端子、電源防雷擊端子等進行保護;另一種,像流量計算機、氣體組分分析裝置的數據采集,工程統一定義通訊接口為RS485,使用GE IC695CMM004型號的通訊模塊,把現場串口設備轉換為以太網,上傳到通信模塊,通過上位機直接采集數據。