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燃气SCADA体系

  通过RS485/422通信口,操纵设备内置的流量计通信和谈库,可采集目前市场中大部门厂家的气体流量积算仪和一体化气体流量计的数据,可同时接驳多台流量计。

  安排核心配备一台三层以太网互换机,除了通俗互换机功能外,还具备根基由及防火墙功能。通过这台互换机SCADA办事和两台操做员坐毗连正在统一个子收集内,相互可互相通信。互换机的外网端口毗连到互联网,使内部子网能够和互联网上的其他节点通信,同时互换机可设置装备摆设防火墙功能,防止外部收集对系统的。为了使SCADA系统可以或许一般工做,互换机的外网端口必需具有固定的公网IP地址,或通过公司内部收集映照的外网可拜候的私网IP地址。为了整个SCADA系统收集的不变性,采用挪动办事供给商(GPRS供给商)的专网光纤接入。

  为不间断供电要求,门坐配备了UPS系统,可至多6小时的后备时间。为防止雷击由供电线传入系统,正在UPS前端配有电源防雷模块。UPS选用深圳山特产物,电源防雷模块选用同为产物。

  本方案中凡是利用了平安栅的信号回没有再加拆防雷模块,一方面是因为平安栅有隔离感化,可防止雷击对PLC的(平安栅本身可能被损坏);另一方面正在平安栅前端加拆防雷模块会改变平安栅所设备的总体等效参数,可能形成本安防爆失效。

  节制系统为集散型,节制手段为安排核心集中遥控、场坐室内远控及设备当场手动节制的节制,并可互相切换。

  本方案采用西门子S7-1200系列PLC,此PLC适合于中小型从动化系统的节制,节制器采用模块化设想,可便利的实现系统扩展。

  从坐取远端有人值守坐局域网及RTU 之间的通信和谈采用尺度TCP/IP 和谈;从坐取远端无人值守坐点RTU通信和谈采用国际尺度和谈;RTU取智能仪表之间采用MODBUS RTU和谈或仪表自定义的和谈。

  软件设置分歧平安区和平安级别,成立分歧的平安功能区和分歧的功能级别,构成分歧拜候权限及操做权限。

  PLC的模仿量输入接口用来采集压力变送器、温度变送器等具备4-20mA电流输出的仪表;模仿量输出接口用来节制加臭机等设备;数字量输入接口用来采集燃气泄露报警、堵截阀形态等信号;数字量输出接口用来节制堵截阀、报警灯等设备;RS485通信接口用来取流量计和其他串行设备通信;以太网接口用来取门坐计较机通信。各输入/输出接口正在设置装备摆设时均留有必然余量。

  采用先辈的计较机手艺、工业节制手艺、显示手艺和通信手艺等慎密地连系正在一路,操纵先辈的收集设备和收集互联手艺设想而成,硬件设备先辈靠得住,手艺成熟,具有平安可行性和手艺先辈性两大特点。整个系统利用便利,机能靠得住,性扩展性强。

  SCADA系统的硬件、收集和软件都应具有优良的性和可扩展性,合适的工业尺度并供给尺度接口和驱动法式,确保未来取第三方系统成功的接口及功能的扩展。因而,对于SCADA系统硬件、RTU和其它次要设备SCADA系统总承包商都该当选用成熟品牌的产物。为了用户此后备品备件的便利和同一,SCADA软件、RTU硬件以及其他设备应尽量选用统一家公司的产物。

  工业用户、加气坐、城区管网结尾、调压坐数量多且分布分离,各个坐的环境不尽不异,因而数据传输的最佳体例是无线GPRS,这种体例不受布线前提,只需有手机收集就可传输数据。GPRS传输设备内置SIM卡(需用户预备),通过挪动通信公司的GPRS办事毗连到互联网,由此和同样毗连正在互联网上的位于安排核心的SCADA办事器通信,如本地挪动公司可供给虚拟内部收集,则能够获得更好的不变性。

  安排核心位于公司办公楼,此中配备有一台SCADA办事器、两台操做员坐、一台巡线坐、一台打印机、一台三层以太网互换机和UPS系统。

  次要硬件设备及软件设备全数采用国表里出名品牌产物,并具有 3 年以上优良运转实例,各项机能目标满脚国际、国内相关规范取尺度。

  本设想方案严酷遵照GB3836.1(通用要求)、GB3836.2(隔爆型)、GB3836.4(素质平安型)等防爆尺度。

  门坐节制系统采用“可编程逻辑节制器(PLC)”做为从节制器,PLC具备数据采集、设备通信、逻辑运算和设备节制等功能,机能强大且靠得住性高。本方案中的PLC具备模仿量输入/输出接口(AI/AO)、数字量输入/输出接口(DI/DO)、RS485通信接口和以太网接口。

  该设备采用防爆设想,严酷遵照GB3836.1、GB3836.2尺度,防爆品级Exd II BT4,可间接安拆于爆炸性气体场合的1区和2区。

  门坐中目前有两品种型的流量计,一种为隔爆型(天信流量计,两台),另一种为本安型(苍南流量计,两台)。隔爆型流量计可间接毗连到PLC的485接口,为防止雷击对PLC的,回中需要加防雷模块(包罗24V供电防雷模块和485通信防雷模块)。对于本安型流量计,为形成本安防爆系统必需取响应的平安栅共同利用,流量计平安栅选用隔离式平安栅并具配电功能,可向流量计供电。流量计采用总线口可毗连多台流量计,PLC利用流量计厂家的公用和谈取流量计通信,因为采用了多和谈手艺,分歧品牌的流量计可毗连正在统一个485口上。本方案中流量计防雷模块选用同为产物,流量计平安栅选用上海辰竹产物。

  门坐中设置装备摆设一台计较机,其上运转软件(组态软件),通过以太网取PLC毗连。PLC采集到的压力、温度、流量等数据可及时显示正在画面上,同时操做人员还可通过画面临现场设备进行节制,软件还具备及时曲线、汗青曲线、汗青数据查询、报警记实、报表输出等功能。本方案中软件选用“紫金桥”软件。

  工业用户、加气坐、城区管网结尾、调压坐内的流量计为本安型流量计,同样需要共同平安栅利用,平安栅置于防爆箱内,流量计毗连正在采集设备的485通信口上,采集设备已内置了苍南、天信、ELSTER等多种流量计采集和谈,从流量计中可读取到流量数据(瞬时流量和累计流量)、气体温度和进出口压力(按照流量计安拆测得的压力为进口压力或出口压力)。

  天然气门坐包罗两个进口(此中一个进口有时也做为出口利用)和两个出口。需要采集的数据包罗各个进出口的压力、温度、各条支上的流量(包罗瞬时流量和累计流量)、燃气泄露报警等。同时还要按照流量节制加臭机,实现加臭量的从动调理。门坐具备当地功能,同时所无数据正在公司安排核心均可显示。

  本方案中所利用的PLC、数据采集安拆、办事器等设备均属高靠得住性设备,系统建成后根基免,如数据采集安拆选用低功耗电池供电型号,则需每年改换一次电池,成本正在300元摆布。

  本方案的包罗门坐节制系统、工业用户数据采集系统、加气坐数据采集系统、安排核心系统等四部门。

  36) 安排核心SCADA系统正在接口设想上应具备从其它系统获得数据和向其它系统供给数据的功能,以便系统功能的扩展;

  正在调压房内采集设备可壁挂安拆,正在调压撬内,设备利用自带的安拆底板可便利的安拆正在燃气管道支持布局上。

  为了设备的不间断工做,安排核心配备有UPS系统,最大3KVA输出,外置电池组可系统备用时间不小于6小时。

  门坐现有的压力变送器为隔爆型压力变送器,此类型的压力变送器可间接取位于平安区的PLC毗连,压力变送器输出4-20mA电流信号,接入PLC的AI口,信号回防雷模块,此模块位于PLC附近,可无效PLC免于雷击。本方案中,4-20mA防雷模块选用同为产物。

  工业用户、加气坐、城区管网结尾、调压坐数据采集系统采用“燃气无线数据传输单位(RTU)”做为采集和传输设备,该设备是我公司专为燃气行业开辟的采集传输一体化设备,可采集燃气现场数据并通过GPRS无线收集传送至安排核心计较机。

  设备的选型按照靠得住性、先辈性及经济性分析考虑,充实考虑同一性,以削减备品备件的存量,降低成本。

  本方案的SCADA系统涉及门坐、工业用户、加气坐、城区管网结尾、调压坐等多品种型的点,总数量约30个。所有点的数据需要传送到位于临邑县的安排核心,并正在安排核心操做员计较机上显示,此外两个天然气门坐还要有当地节制系统,正在当地操做员计较机上可及时显示门坐的各类数据。通过SCADA系统操做员还可对现场设备进行需要的节制,同时SCADA系统还集成有巡线系统。

  系统的检测、节制及安排将整个输配气系统的平安运转,对取输气系统平安相关的参数进行晚期预告警和超限报警及从动联锁以防止变乱发生。

  采集到的数据通过GPRS无线收集发送到公司安排核心,设备具备通信线功能,可通信链最大程度不变,如遇GPRS通信中缀,设备会从动测验考试恢复。

  SCADA办事器(Server)采用目前运转靠得住的及时多使命、多用户操做系统,正在操做员工做坐和工程师工做坐等(Client)采用WINDOWS操做系统。具有WEB办事功能,公司带领能够正在本人的办公地址或者外埠通过浏览器看到该系统的及时数据。

  通俗型的采集安拆需要外部供给220V 交换供电,对于无法供给外电源的场所有低功耗产物可供选择,仅依托防爆箱内的电池供电,每5分钟传输一次可持续工做1年,改换电池的成本正在300元摆布。

  门坐现有的温度传感器为热电阻,他必需和响应的平安栅共同利用才能形成本安防爆系统。平安栅位于平安区,可将热电阻输出的mV电压信号转换为4-20mA电流信号,进而接入PLC的AI口。本方案中,热电阻平安栅选用上海辰竹产物,支撑三线制毗连,温度丈量范畴可按照现实需要设置装备摆设。

  操做员坐上运转着组态软件,为用户供给查看数据、操做设备的界面,次要功能包罗:管网地图、工艺画面显示、汗青数据查询、趋向图、报警记实、报表输出等,用户界面按照用户需要定制开辟。操做员坐的所无数据均来自SCADA办事器,操做员下发的指令也传送到SCADA办事器上,再由SCADA办事器向下转发。本方案中,配备了两台操做员坐,两台机械能够显示分歧画面,便利操做人员利用,别的他们还形成了冗余系统,一台毛病不会影响到系统的一般运转。此中一台操做员坐毗连有打印机,另一台通过收集共享也可利用,两台机械都能够输出报表。

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  对于天然气门坐来说,也能够采用GPRS体例向安排核心传输数据,若是但愿获得更好的不变性,能够采用收集(如ADSL)体例传输数据。为降低收集布局的复杂程度,便利,本方案采用GPRS无线体例。

  设置毛病事务记实阐发系统,即正在毛病发生时,从动记实打印相关参数,进行变乱判断和变乱逃想,以便过后进行变乱沉演和毛病阐发。

  门坐节制系统设备清单及描述见“设备清单”部门,更详尽的设备参数可拜见响应设备的样本或仿单。

  系统应采用目前普遍使用的、成熟靠得住、机能不变的开辟平台,全系统操做界面汉化,使用软件应合适国内的办理和操做模式。

  SCADA办事器是整个系统的数据处置焦点,其上运转着SCADA系统软件和SQL Server数据库软件。SCADA系统软件担任采集工业用户、加气坐和门坐的数据,并把操做人员的指令下发到响应设备上。SQL Server是一个关系型数据库软件,存储着SCADA系统的所有汗青数据,基于这些数据可供给数据查询、曲线显示、趋向阐发、报表输出等功能。办事器是一台高靠得住性的机械,可7×24小时不间断工做,其上配备有硬盘冗余系统,可最大程度得数据的靠得住性。

  若有压力变送器或温度变送器,则变送器毗连正在采集安拆的模仿量输入接口上,变送器为4-20mA输出,如为本安型则需要额外添加平安栅。

  整个SCADA系统的供电,设置装备摆设不间断电源(UPS),安排核心及各场坐自控系统设置的工做接地网。

  11) 平安功能,可设置分歧平安区和平安级别,用户能够成立分歧的平安功能区,和分歧的功能级别;

  安排核心设备清单及描述见“设备清单”部门,此中的大屏幕显示部门拜见报价表,更详尽的设备参数可拜见响应设备的样本或仿单。

  工业用户、加气坐、城区管网结尾、调压坐的燃气设备一般位于调压撬或调压房内,所需采集的数据相对较少,一般包罗1 – 3流量,一个进口或出口压力。

  安排核心及时采集门坐、调压坐、加气坐、调压箱/柜等坐点的工艺运转参数,实现对天然气管网和工艺设备运转环境进行从动、持续的、办理和数据统计,为管网均衡、平安运转供给需要的辅帮决策消息。其次要功能如下:

  巡线系统由位于安排核心的巡线计较机和巡线员随身照顾的定位设备构成。定位设备采用GPS卫星定位,人员消息通过GPRS无线收集传送到安排核心并及时显示正在巡线计较机上。巡线系统的细致消息请拜见巡线系统申明。

  为系统的靠得住性、不变性和可扩展性,要求整个SCADA系统的设想充实表现尺度化、模块化的设想思惟。

  门坐要对天然气加臭,加臭工做可由PLC从动节制完成,PLC可按照采集到的流量信号节制加臭机(利用AO口,输出4-20mA电流信号),实现从动加臭,节制算法可按照要求编制。

  本方案充实考虑了系统的扩展要求,只需添加响应的设备即可完成系统扩展,中控室设备无需改动。

  工业用户数据采集系统设备清单及描述见“设备清单”部门,更详尽的设备参数可拜见响应设备的样本或仿单。

  该设备具备后备电源功能。后备电源部门对市电环境和电池电压进行及时正在线监测,停电后安排核心计较机可显示报警消息,尺度设置装备摆设下备用时间不小于6小时。

  门坐数据远传到安排核心通过GPRS无线体例实现。PLC可将门坐现场数据传送到位于公司的安排核心,同时还可接管安排核心下发的指令。PLC配备有两个485通信口,此中一个毗连到GPRS模块(DTU模块),实现GPRS无线通信。

  该设备具备模仿量输入(AI)、数字量输入(DI)、数字量输出(DO)及RS485/422通信功能,可采集压力、温度、可燃气体浓度等模仿量数据(通过AI口),也可采集阀门开关形态、燃气泄露报警等数字量消息(通过DI口),并可对现场设备进行节制(通过DO口)。设备采用模块化设想,各输入、输出接口均可按照现实需要扩展。

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