成品油管道SCADA系统的设计与实现

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成品油管道作为现代国家能源建设的重要组成部分,具有距离长、范围广、生产指挥难度大的特点。由于采用了密闭输送工艺管道,全线构成了统一的水力系统,管道任意点的扰动都将迅速波及全线,为保证管道安全平稳运行,必须对管道输油进行适时的操作监督与精准的运行控制。传统的电话指挥、人工记录、逐级汇报的长输管道监控方式因反应过缓、任务过重,已难以满足密闭输送协调运行、供需变化及安全经济运行的要求。因此,必须建立成品油管道数据采集与监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition,简称SCADA),确保输油管道的集中指挥和统一管理,提高了生产调度速度,实现了生产调度快速化、数字化、信息化战略,从而确保了管线安全、平稳、经济的运行。本文以湖南成品油管道SCADA系统的开发建设为背景,设计了SCADA系统的框架结构,并结合成品油管道调度中心和站场系统的功能需求,根据采集输油站场主要设备如泵机组、阀门以及现场测控仪表的I/O信号类型及数量,给出了SCADA系统的硬件配置与设备选型,并详细讨论通过组态软件的开发,实现管道现场设备的数据采集与成品油管道输油工艺逻辑控制。SCADA实时数据库系统采用“体系-层次-点-属性”来描述监控系统的结构,利用动态高速运算的方程式来描述监控对象内部以及监控对象之间的动态行为或行为约束,使SCADA系统的数据更新速度快,监控画面刷新周期短。通过各种监控组态画面,操作人员在站场控制室和控制中心就可以实时了解到站场的生产运行状况,还可通过监控画面的控制按钮直接对站场设备、现场参数、工艺流程等进行远程控制。经过严格的工厂测试和现场验收测试后,SCADA系统各项指标均达到设计要求。三年来的系统运行和管理,管道输送230多个批次,完成油品输送600多万吨。系统运行稳定、可靠,它先进的监控功能是安全、通畅输油的有力保障,自动化管理控制系统性能价格比较高,较好地满足了流程操作、现场管理和生产调度的要求。与国外的同类系统相比,该系统具有较高的性价比,大幅度提高了整个输油过程的自动化水平。
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