第四章2SCADA系统组成及功能.
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1、16:051第2节 SCADA系统组成及功能 2.1、 SCADA系统组成 2.2、调控中心主计算机系统的组成及功能 2.3、站控系统组成及功能。 2.4 西气东输SCADA系统 2.5、 RTU 2.6、通信系统 2.7、系统冗余技术16:0522.1 SCADA系统组成 主要有三部分组成调控中心站控系统通信系统16:0532.2、调控中心系统组成及功能 调控中心作为SCADA系统最高级别的一层，主要负责采集站控系统的数据及系统数据库的生成，对整个系统的工艺生产进行管理，优化，决策及控制。调控中心负责对全线进行集中监视、控制和调度管理，是长输管线SCADA系统的核心，一般位于管道的总调度室。
2、 近年来随着通讯技术的发展，我国的长输管道控制呈现区域化趋势，将某地区的多条管道集中管理，并且成立全国的管道控制中心。由计算机群管理所属的管道系统，在计算机群中的每台计算机都能随意切换到某管道上，操作员通过显示终端监视系统运行状态，向沿途泵站的站控机甚至主要设备发操作命令，实现对管道的遥控。 16:054 2.2、调控中心系统组成及功能 2.2.1系统的硬件配置系统的硬件配置 SCADA系统服务器 装软件 管线调度员工作站 工程师站 应用软件工作站 交换机 域控服务器 Web服务器及防火墙 激光打印机、大屏幕投影仪 以太网接口，通讯采用局域网。 16:055 上述的这些操作站、服务器及投影仪作
3、为该局域网的节点，并通过工程师站（或具有工程师站功能的操作站）进行组态。SMSCS还包括必要的接口硬件、软件及通讯协议以完成和沿线所有的站控系统及截断阀室的通讯。SCADA系统的通讯协议应是基于TCP/IP的工的工业以太网协议，如业以太网协议，如DNP 3.0、IEC 60870-5等。等。 16:056（1） SCADA系统服务器 主要作为数据采集及处理，为了保证可靠、稳定的运行，一般实冗余配置，热备运行。 SMSCS应有2台SCADA系统服务器以持续的获取全部的管线运行数据、状态及报警信息并为所有的操作站节点提供实时数据库。主从服务器同时管理冗余的磁盘阵列系统中的历史、实时数据库，以达到数
4、据的实时同步功能要求，其中1台作为主服务器，另1台作为备用服务器（热备形式）。备用服务器持续检测主服务器是否处于正常工作状态，一旦发现主服务器出现故障，备用服务器将自动取得控制权成为主服务器并取得通讯接口。 16:057 SCADA系统服务器（1主1备）需提供实时数据库，从各站SCS及远程截断阀室获取数据供SMSCS各操作站节点用。SCADA服务器应配置全部的系统功能，可以启动所有的控制命令和数据输入，为各站LCD提供图形及表格，提供数据获取、报警、记录、图形、实时趋势线、历史趋势线及历史数据。历史趋势可对每个记录变量提供可选的采样频率、死区及时间周期。 SCADA系统服务器应通过工程师站（或
5、具有工程师站功能的操作站）进行组态。服务器节点还应包括必要的局域网接口硬件、软件以及通讯协议以便操作员节点获取其实时数据库。 16:058 SCADA系统服务器还应具有必要的局域网通讯接口硬件、应用软件及通讯协议以完成和沿线所有的站控系统及截断阀室的通讯，以使各种数据如流量计算机数据、各站运行状态及报警信息、操作员操作命令等保持一致性。 SCADA系统的通讯协议应是基于TCP/IP的工业以太网协议，如DNP 3.0、IEC 60870-5. 在最大工作负荷下，服务器的资源利用率不应超过60%。 为提高可靠性，服务器、服务器电源、存储介质应采用冗余配置，并可实现模块化的在线热插拔维护工作。服务器
6、的硬件、网络和软件最少应具有100%的扩展能力，并应必须保证将来数据库、存贮器、磁盘容量和通信信道等的扩展。 16:059（2）调度员工作站 主要作为调度员监视画面和发送指令使用，根据调度人员的数量及需要进行多台配置。操作站节点还应包括必要的SMSCS局域网接口硬件、硬件串行通讯口、应用软件以及获取SCADA系统服务器实时数据库的通讯接口。最小配置要求：具有完整的SCADA系统各站流程图画面，能获取全部的服务器实时数据，进行控制操作，通过活动画面进行数据输入。 16:0510 （3）工程师维护站 主要作为维护工程师使用，完成修改SCADA数据库、修改控制器组态内容及日常的维护。 （4）交换机
7、主要完成调控中心局域网的网络连接，并提供与广域网的的接口，一般实行冗余配置。 （5）打印机 主要完成日常报表及报警、事件、趋势打印的功能，根据需要可以共用一台或分别配置完成各自的功能。16:0511 （6）域控服务器 主要完成整个SCADA的时间同步及管理全线服务器、工作站的的功能。域服务器用于完成全线网络管理功能，在备用调度控制中心设置同样的一台域服务器用于网络数据备份16:05127）Web服务器及防火墙 （主要完成SCADA画面以网页的形式向办公网发布信息的功能，方便管理人员通过浏览网页获取管线的运行情况。 Web服务器是SCADA系统与MIS之间的衔接服务器，与SCADA系统使用路由器
8、隔离。SCADA将有关信息写入Web服务器并实时更新，在MIS网络中以网站形式出现。它既为Web服务器提供生产信息，又避免了与SCADA无关的计算机直接访问SCADA服务器。该路由器、Web服务器的软硬件由SCADA供货商负责。同时，SCADA供货商要负责在Web服务器上成功地接收到来自SCADA服务器的信息，并依据这些信息建立站点，供MIS调用。 16:051316:05142.2.2、调控中心主计算机系统的功能 1.监视各站的工作状态及设备运行情况，采集各站主要运行数据和状态信息。 监视过程是以扫描方式进行的，即按一定顺序依次对各站的PLC进行查询。若发现某站的运行状态异常或运行参数超限，
9、则通过屏幕显示及打印机打印自动报警。 2.根据操作人员的要求或控制软件的要求向PLC发出操作指令，对各站进行遥控。 因为每个电动阀门都有就地/远控操作功能，如果置为远控那么根据操作权限的需要可以在站场或调控中心控制设备。 3. 根据操作人员的要求，在显示屏幕上随时提供有关管道系统运行状态的图形显示及历史数据的存储、比较和趋势显示。 16:05153.1 提供动态显示画面通过一定的方式可以比较直观的显示管线是处于运行还是停止状态，如管线的颜色变化。由于某些泵站流程较为复杂，通过设备及相应管线颜色的变化，操作员可以较为清晰的显示当前的油品流程走向。3.2自动存储数据系统内部可以自动存储历史数据。比
10、如参数的变化，操作员的操作记录，系统内部的运行情况等。3.3 趋势显示趋势显示是一种提供浏览数据的方法，包括实时趋势和历史趋势，实时趋势用于记录生产过程中各参数的动态变化过程，而历史趋势则用于提取特定的历史数据文件。趋势可以提供多种方式进行浏览，比如棒状图，曲线图，数字列表等。提供显示连续的趋势曲线，还可以读取曲线上的任意点的实际数据和时间，进行曲线压缩显示和细化显示。每一趋势图可以显示多个参数的数据，便于各参数的比较。趋势调用和显示，一是为工况分析提供依据，如启泵或停泵过程压力及流量的变化，分输过程中阀门切换开关导致压力及流量的变化曲线，我们可以通过这些数据，优化操作过程；二是系统的监视参数
11、前后的变化，为操作员决策提供依据。运行人员能够确认管线上出现的变化的大小以及其对全线的影响，并采取正确的控制以减小其对全线的影响。16:05164.在显示终端上进行操作人员培训一般SCADA软件都提供一种仿真环境的软件，即在本机上建立一个仿真控制器，与现场设备隔离，操作人员可以在此机器上模拟操作，而不影响现场设备的运行。 5、按规定时间间隔记录和打印各站的主要运行状态的图形显示及历史资料的比较和趋势显示、报表等。6.记录管道系统所发生的重大事情的报警、操作指令等。系统报警系统报警当服务器与控制器、卡件，及通讯网络出现故障时，所发出的报警为系统报警。过程报警过程报警当过程控制对象发生异常时，系统
