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[摘 要]从系统特点、功能、控制原理和使用效果方面介绍了 SCADA 系统的原理及在原油库自动化管理方面的应用 ，为原油库的信息化管理提供了有力的技术支撑。
[关键词]SCADA 系统 应用 功能 原油库
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0198-01
一、SCADA系统概述
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它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。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。
SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，是安装在远程现场的电子设备，是SCADA系统的基本组成单元。用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
一个RTU可以有几个，几十个或几百个I/O（输入/输出）点，可以放置在测量点附近的现场。RTU应该至少具备以下两种功能：数据采集及处理、数据传输（网络通信），当然，许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
二、SCADA系统在油库生产指挥中的应用
1、系统构成
系统主要由位于调度室的中心站计算机和位于各现场监控对象附近的 RTU 组成。分散在现场的 RTU 就近对周围的探测器、检测设备、执行器和控制设备进行数据检测、采集和控制。计算机与各 RTU 之间通过数字通信网络连接（见图1），对RTU采集的数据进行汇集、分析、计算，按照系统的监控目标、管理者经营目标、管理策略、操作者的判别和操作作出判断 ，向各RTU 下达控制指令，实现对现场各设备的遥控。所以 ，SCADA 系统有时又称4遥：遥测、遥信、遥控、遥调系统。
油库调度系统的基本构成如图2所示。中心站可以是一台计算机 ，也可以是一个由计算机和各种设备组成的局域网。
选用的隔爆型 UPRTU 是专为易燃、易爆气体环境应用而研制的，可直接用于油气田、油罐区、化学品库区等要求防爆的区域。所有现场变送器、执行器就近介入RTU，不用接至远方控制室；RTU与控制室只需一根通信信号电缆连接，系统结构清晰，设计施工方便。结构简单，维护方便，有RTU有故障只需更换该处RTU即可。如需扩容也不需另行增加设备，扩容改建十分方便。
2、系统主要功能
（1）实时监控与管理功能. 调度室的调度及操作人员可通过中心主计算机系统对现场的工艺变量进行数据采集和处理。监测的数据有罐区主要参数及各罐液位；操作阀门状态；输油泵参数；电流、温度、压力、流量等设备参数。
（2）显示现场动态工艺流程，现场读取工艺参数和其它相关参数。
（3）进行相关数据、参数的记录和打印报表。
（4）建立数据趋势曲线和历史曲线。
（5）自动判断控制器错误 ， 指出错误信息； 数据存储及处理。
（6）对事件及报警进行存储记录； 打印生产报表； 数据通讯管理； 向调度室中心主计算机系统上传经选择的数据； 接受并执行调度控制中心下达的命令 ， 实现远程遥控 ， 远程读取、设定参数；
三、系统的主要特点
1、通用性好
系统分散控制设计， 所有现场变送器、执行器就近介入RTU，不用接至远方控制室；RTU与控制室只需一根通信信号电缆连接，系统结构清晰，设计施工方便。结构简单，维护方便，装配灵活、组态方便、移植性及适应性好。有RTU有故障只需更换该处RTU即可。如需扩容也不需另行增加设备，扩容改建十分方便。整个系统是一个集中管理、分散控制的二级计算机系统 ，同时可作为下一级微机测控管理系统 ，而且还可向厂级计算机管理网络提供罐区储运信息。
2、安全性高
操作员可以在各个操作站对本岗位的控制设备进行操作 ，并可以监视到全库的生产数据 ，显示所有工艺流程、过程参数、趋势图、状态 ，监视阀门的开关状态和输油过程 ，油罐高限液位报警 ，实现生产过程的全部操作指令、运算 ，完成报警和各种管理报表的打印及外部数据交换 ，完全满足了分散控制、集中管理的思想。
3、可靠性高
SCADA系统不需要一般计算机所要求的环境 ，采用了很多硬件措施（屏蔽、滤波、隔离等）和软件措施（故障的监测和处理、信息的保护和恢复等） 以适应现场的要求。
4、强大的联网通信功能
通过简单的组合可连成工业局域网。在网络间通信可通过网络连接主控级的主计算机 ，对泵站的 生产进行自动化控制和管理。
5、性能价格比较高
SCADA系统降低了成本 ，提高了可靠性 ，而且用程序执行控制功能 ，灵活性高 ，易于修改 ，极大地提高了其性能价格比。
四、结论
SCADA系统，在系统结构、通讯方案、数据采集和交换、操作方式等方面，有其独特性和先进性，完全满足原油库近期生产要求和今后发展扩充的要求，性价比高。SCADA系统主要设备均选用通用、先进的产品，系统性能稳定可靠，易于扩展。较好地满足了流程操作、现场管理和信息化油库的建设要求。原油罐区采用了这套先进的罐群自动化管理系统后 ，可以有效保障生产安全 ，减少操作人员 ，减轻工人的劳动强度 ，提高油罐的使用率和周转率 ，可以有效地提高罐容 ，并能产生良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 彭国红.刘红廉.李志国.安控RTU在油气储运生产数据调度系统中的应用油气田地面工程，2008 ，（7）：69-70
[2] 倪成凤. RTU在油气储运SCADA系统中的应用2005 ，（6） ：7-9
作者简介
梁晓川；男，汉族；生于1982-4-18；籍贯：黑龙江省绥化市；大庆油田有限责任公司，职称：初级；学位：学士.
[关键词]SCADA 系统 应用 功能 原油库
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0198-01
一、SCADA系统概述
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它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。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。
SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，是安装在远程现场的电子设备，是SCADA系统的基本组成单元。用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
一个RTU可以有几个，几十个或几百个I/O（输入/输出）点，可以放置在测量点附近的现场。RTU应该至少具备以下两种功能：数据采集及处理、数据传输（网络通信），当然，许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
二、SCADA系统在油库生产指挥中的应用
1、系统构成
系统主要由位于调度室的中心站计算机和位于各现场监控对象附近的 RTU 组成。分散在现场的 RTU 就近对周围的探测器、检测设备、执行器和控制设备进行数据检测、采集和控制。计算机与各 RTU 之间通过数字通信网络连接（见图1），对RTU采集的数据进行汇集、分析、计算，按照系统的监控目标、管理者经营目标、管理策略、操作者的判别和操作作出判断 ，向各RTU 下达控制指令，实现对现场各设备的遥控。所以 ，SCADA 系统有时又称4遥：遥测、遥信、遥控、遥调系统。
油库调度系统的基本构成如图2所示。中心站可以是一台计算机 ，也可以是一个由计算机和各种设备组成的局域网。
选用的隔爆型 UPRTU 是专为易燃、易爆气体环境应用而研制的，可直接用于油气田、油罐区、化学品库区等要求防爆的区域。所有现场变送器、执行器就近介入RTU，不用接至远方控制室；RTU与控制室只需一根通信信号电缆连接，系统结构清晰，设计施工方便。结构简单，维护方便，有RTU有故障只需更换该处RTU即可。如需扩容也不需另行增加设备，扩容改建十分方便。
2、系统主要功能
（1）实时监控与管理功能. 调度室的调度及操作人员可通过中心主计算机系统对现场的工艺变量进行数据采集和处理。监测的数据有罐区主要参数及各罐液位；操作阀门状态；输油泵参数；电流、温度、压力、流量等设备参数。
（2）显示现场动态工艺流程，现场读取工艺参数和其它相关参数。
（3）进行相关数据、参数的记录和打印报表。
（4）建立数据趋势曲线和历史曲线。
（5）自动判断控制器错误 ， 指出错误信息； 数据存储及处理。
（6）对事件及报警进行存储记录； 打印生产报表； 数据通讯管理； 向调度室中心主计算机系统上传经选择的数据； 接受并执行调度控制中心下达的命令 ， 实现远程遥控 ， 远程读取、设定参数；
三、系统的主要特点
1、通用性好
系统分散控制设计， 所有现场变送器、执行器就近介入RTU，不用接至远方控制室；RTU与控制室只需一根通信信号电缆连接，系统结构清晰，设计施工方便。结构简单，维护方便，装配灵活、组态方便、移植性及适应性好。有RTU有故障只需更换该处RTU即可。如需扩容也不需另行增加设备，扩容改建十分方便。整个系统是一个集中管理、分散控制的二级计算机系统 ，同时可作为下一级微机测控管理系统 ，而且还可向厂级计算机管理网络提供罐区储运信息。
2、安全性高
操作员可以在各个操作站对本岗位的控制设备进行操作 ，并可以监视到全库的生产数据 ，显示所有工艺流程、过程参数、趋势图、状态 ，监视阀门的开关状态和输油过程 ，油罐高限液位报警 ，实现生产过程的全部操作指令、运算 ，完成报警和各种管理报表的打印及外部数据交换 ，完全满足了分散控制、集中管理的思想。
3、可靠性高
SCADA系统不需要一般计算机所要求的环境 ，采用了很多硬件措施（屏蔽、滤波、隔离等）和软件措施（故障的监测和处理、信息的保护和恢复等） 以适应现场的要求。
4、强大的联网通信功能
通过简单的组合可连成工业局域网。在网络间通信可通过网络连接主控级的主计算机 ，对泵站的 生产进行自动化控制和管理。
5、性能价格比较高
SCADA系统降低了成本 ，提高了可靠性 ，而且用程序执行控制功能 ，灵活性高 ，易于修改 ，极大地提高了其性能价格比。
四、结论
SCADA系统，在系统结构、通讯方案、数据采集和交换、操作方式等方面，有其独特性和先进性，完全满足原油库近期生产要求和今后发展扩充的要求，性价比高。SCADA系统主要设备均选用通用、先进的产品，系统性能稳定可靠，易于扩展。较好地满足了流程操作、现场管理和信息化油库的建设要求。原油罐区采用了这套先进的罐群自动化管理系统后 ，可以有效保障生产安全 ，减少操作人员 ，减轻工人的劳动强度 ，提高油罐的使用率和周转率 ，可以有效地提高罐容 ，并能产生良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 彭国红.刘红廉.李志国.安控RTU在油气储运生产数据调度系统中的应用油气田地面工程，2008 ，（7）：69-70
[2] 倪成凤. RTU在油气储运SCADA系统中的应用2005 ，（6） ：7-9
作者简介
梁晓川；男，汉族；生于1982-4-18；籍贯：黑龙江省绥化市；大庆油田有限责任公司，职称：初级；学位：学士.