一、系統(tǒng)概述
上海大眾燃?xì)庥邢薰境袚?dān)著上海市蘇州河與黃浦江之間地區(qū)的城市燃?xì)夤⿷?yīng)任務(wù),隨著上海城市建設(shè)快速 發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們對(duì)城市燃?xì)獾墓⿷?yīng)服務(wù)質(zhì)量和燃?xì)夤⿷?yīng)量提出了越來越高的要求,并且,上海城市燃?xì)獾默F(xiàn)代化水平也必須與上海作為國際性 大都市的形象和地位相適應(yīng)。因此,上海大眾燃?xì)庥邢薰窘⒕哂邢冗M(jìn)水平的燃?xì)釹CADA系統(tǒng)是勢在必行的。
上海大眾燃?xì)釹CADA系統(tǒng)項(xiàng)目于2002年7月正式進(jìn)入實(shí)施階段,新建的燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的監(jiān)測 范圍包括: 3個(gè)儲(chǔ)配站、23個(gè)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn),監(jiān)測通訊量為每分鐘470條工況數(shù)據(jù),近8MB數(shù)據(jù)流量,形成完整的、相對(duì)獨(dú)立的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),調(diào)度室與公司 本部、輸配所以及市燃?xì)馓幗M成廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
SCADA系統(tǒng)中心調(diào)度室,不僅實(shí)時(shí)采集各遠(yuǎn)程監(jiān)測站點(diǎn)的管網(wǎng)工況信息,并直接存入SQL Server數(shù)據(jù)庫,同時(shí)將各類信息分別處理,根據(jù)燃?xì)馓、公司本部、以及公司其他部門對(duì)不同信息的需求,向各部門提供有關(guān)的數(shù)據(jù),使中心調(diào)度室成為上海 大眾燃?xì)庥邢薰救嬲莆杖珔^(qū)域內(nèi)燃?xì)廨斉溥\(yùn)行工況的信息中心,以及公司內(nèi)的各部門間、公司與燃?xì)庑袠I(yè)間的有關(guān)輸配生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳遞的信息樞紐。
二、SCADA系統(tǒng)監(jiān)測對(duì)象
本SCADA系統(tǒng)的監(jiān)測對(duì)象包括:揚(yáng)高路儲(chǔ)配站、漕寶路儲(chǔ)配站、徐涇儲(chǔ)配站、焦化廠計(jì)量站、揚(yáng)家渡計(jì) 量站、蘇州河吳淞路橋管流量站、蘇州河成都路橋管流量站、20個(gè)調(diào)壓站、3個(gè)流量檢測點(diǎn)。系統(tǒng)規(guī)模共計(jì)1個(gè)調(diào)度中心、23個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測站點(diǎn),從而構(gòu)成具有一 定規(guī)模的、布局合理的城市區(qū)域燃?xì)廨斉浔O(jiān)測網(wǎng)。
壓力站點(diǎn)所監(jiān)測和控制的工況數(shù)據(jù)主要是:調(diào)壓站中壓壓力值、低壓壓力值、壓力報(bào)警限值、站點(diǎn)通訊狀態(tài)。
流量計(jì)量站實(shí)時(shí)采集一次流量儀表輸出的累積流量、瞬時(shí)流量、校正流量等數(shù)值,經(jīng)PLC處理后,通過通訊信道向調(diào)度室傳送。
三、SCADA系統(tǒng)總體框架
上海大眾燃?xì)庥邢薰維CADA系統(tǒng),是一個(gè)具有一定規(guī)模、較為復(fù)雜的多類型混合系統(tǒng),不同類型的遠(yuǎn)程站,有不同的數(shù)據(jù)要求,而不同遠(yuǎn)程站的環(huán)境條件和數(shù)據(jù)內(nèi)容,需要有不同的通信方式相匹配,系統(tǒng)既有工業(yè)控制范疇的內(nèi)容,又有信息管理的技術(shù)要求。
基于大眾燃?xì)庹{(diào)度SCADA系統(tǒng)的技術(shù)條件,本系統(tǒng)在總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上,分成三個(gè)層次:
底層為基本監(jiān)測站點(diǎn)層,即23個(gè)PLC現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端,其主要任務(wù)是采集所在調(diào)壓站或流量站的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù),進(jìn)行現(xiàn)場處理,并通過遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)向上轉(zhuǎn)發(fā)站點(diǎn)工況數(shù)據(jù),接受調(diào)度端的遠(yuǎn)程指令。
中間層為實(shí)時(shí)監(jiān)測層,即調(diào)度室互為冗余的上位機(jī)監(jiān)測平臺(tái),接受從遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)傳送上來的站點(diǎn)實(shí)時(shí)工況信息,并接受信息層調(diào)度主機(jī)的調(diào)度控制指令。
最上一層是信息管理層,除了調(diào)度室的調(diào)度主機(jī)、群集服務(wù)器外,還包括與公司本部、輸配部以及市燃?xì)馓幍倪h(yuǎn)程廣域網(wǎng)。
大眾燃?xì)釹CADA系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)如圖一所示:
作為一種分析的方法,系統(tǒng)以各部分設(shè)備的不同定位來響應(yīng)系統(tǒng)各技術(shù)層面不同的功能要求,在圖一中,系 統(tǒng)按功能特點(diǎn)劃分了三層,其中,信息層追求的是信息的完整性,該層面強(qiáng)調(diào)的是“量”?刂茖又氐氖菙(shù)據(jù)的可靠性,因此,該層面突出的是“質(zhì)”。而設(shè)備層 要求的是數(shù)據(jù)的真實(shí)性,因此,該層面必須確保數(shù)據(jù)的“真”。按照這種分析的方法,可將系統(tǒng)按信息層結(jié)構(gòu)組成和控制層結(jié)構(gòu)組成示意如圖二和圖三。

圖一 系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)

圖二 系統(tǒng)信息層結(jié)構(gòu)

圖三 SCADA系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖三所示。
- 本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上以供氣調(diào)度室為核心,以群集服務(wù)器系統(tǒng)為數(shù)據(jù)樞紐,以SCADA系統(tǒng)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,形成公司燃?xì)廨斉渖a(chǎn)的信息平臺(tái),該信息平臺(tái)的中心內(nèi)容是所有輸配生產(chǎn)信息的匯集、分類和信息流程的控制。
- 在該系統(tǒng)中,供氣調(diào)度室承擔(dān)燃?xì)廨斉渖a(chǎn)環(huán)節(jié)信息中心的任務(wù),所有有關(guān)輸配生產(chǎn)的信息均匯集于公司調(diào)度室的群集服務(wù)器,并由供氣調(diào)度室提供信息分類整理和遞送的服務(wù)。
- 供氣調(diào)度室是整個(gè)系統(tǒng)信息層和控制層的結(jié)合處,信息層與控制層的信息交換通過本地局域網(wǎng),并按 TCP/IP傳輸協(xié)議進(jìn)行通信,但內(nèi)層協(xié)議采用EtherNet/IP。EtherNet/IP是一種在現(xiàn)有商用以太網(wǎng)基礎(chǔ)上開發(fā)的以太網(wǎng)工業(yè)(應(yīng)用)協(xié) 議,它利用了現(xiàn)有以太網(wǎng)的通訊芯片、物理介質(zhì)和TCP/IP 套件,在工業(yè)控制應(yīng)用中進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和數(shù)據(jù)采集。
- 根據(jù)對(duì)信息的傳送量、信息的傳送速度以及經(jīng)濟(jì)上的考慮,采用多種通信模式,其中信息層之間的遠(yuǎn)程通信采用幀中繼、控制層之間大信息量站點(diǎn)的通信采用X.25、小信息量站點(diǎn)的通信采用Mobitex,漕寶路儲(chǔ)配站則采用無線擴(kuò)頻通信。
- 信息層內(nèi)設(shè)備間的通信,供氣調(diào)度室內(nèi)設(shè)備間的通信通過本地局域網(wǎng),供氣調(diào)度室與外部網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信通過幀中繼方式,所有信息層內(nèi)設(shè)備間的通信均采用普通的TCP/IP協(xié)議。
- 所有控制層內(nèi)設(shè)備間的通信均在供氣調(diào)度室與遠(yuǎn)程站之間,其中通過X.25和無線擴(kuò)頻的通信采用外層為TCP/IP、內(nèi)層為EtherNet/IP的通信協(xié)議,通過Mobitex的通信采用DF1協(xié)議的UDP方式。
- 在供氣調(diào)度室中,作為信息平臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)部分,PLC將完成所有的控制層信息的遠(yuǎn)程通信和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的緩存,為信息層提供全部的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映射。而作為信息平臺(tái)的歷史數(shù)據(jù)部分,由服務(wù)器的SQL Server完成所有歷史數(shù)據(jù)庫的管理。
- 供氣調(diào)度室的實(shí)時(shí)監(jiān)測計(jì)算機(jī),以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為核心,該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫主要用于管網(wǎng)工況趨勢圖查詢分析、管網(wǎng)報(bào)警和操作事件的記錄和查詢。
- 服務(wù)器的RSSql和RSLinx完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)向歷史數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移,通過RSSql和RSLinx與PLC的數(shù)據(jù)綁定以及時(shí)間段的設(shè)置,服務(wù)器將自動(dòng)獲得SQL數(shù)據(jù)庫的定時(shí)記錄。
四、SCADA系統(tǒng)的通信
在SCADA系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)調(diào)度網(wǎng)的通信技術(shù)性能是全面衡量整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要內(nèi)容,實(shí)時(shí)工業(yè) 網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)性能包括通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)約等。根據(jù)大眾燃?xì)夤廨斉湔{(diào)度的管網(wǎng)區(qū)域規(guī)模和監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)量規(guī)模,以及實(shí)際調(diào)度管理和信息管理情 況,本系統(tǒng)采用了多種類型的通訊方式,并對(duì)不同的通訊方式進(jìn)行整合,使得所有調(diào)度監(jiān)測數(shù)據(jù)都可以透明地傳送到供氣調(diào)度室,而與采用什么樣的通訊手段無關(guān)。
- Mobitex衛(wèi)星通訊:
Mobitex是一種通過基站和衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),建立在蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)上,采用分組交換傳輸方式。系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)控制中心、交換機(jī)、基站、衛(wèi)星等部分組成。
在本系統(tǒng)中Mobitex承擔(dān)了管網(wǎng)測壓點(diǎn)、部分橋管和計(jì)量站以及徐涇儲(chǔ)配站等大部分調(diào)度區(qū)域站點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。Mobitex通信鏈路如下所示:
由于Mobitex通過基站和衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,特別是Mobitex提供了對(duì)通訊的檢測和控制手段,從而使得通訊的可靠性和效率有了很大的提高。
考慮到管網(wǎng)監(jiān)測的通訊成本,本系統(tǒng)對(duì)Mobitex的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性作了進(jìn)一步的探究。由于 Mobitex采用按信息流量計(jì)費(fèi)的方式進(jìn)行結(jié)算,為此,本系統(tǒng)各測壓站點(diǎn)采用“逢變即報(bào)”的方式,基本的通信過程以各子站作為啟動(dòng)方,采用事件啟動(dòng)方式 和時(shí)間啟動(dòng)方式,主站作為接收方。壓力測點(diǎn)的各子站(包括測壓點(diǎn)和調(diào)壓站)設(shè)置壓力變化閾值,事件啟動(dòng)方式以壓力變化過閾值作為通信啟動(dòng)事件,目前已配置 或?qū)⒁渲玫膬x表有滿量程分別為100kPa和10kPa中壓和低壓變送器,均為4~20mA的輸出范圍,中壓和低壓的變化閾值分別設(shè)為1kPa和 0.1kPa,壓力測點(diǎn)PLC的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集掃描周期設(shè)定為60秒,當(dāng)數(shù)值變化超過設(shè)定閾值,一方面啟動(dòng)通信,同時(shí)以新數(shù)值作為比較變化的基礎(chǔ)值。主站應(yīng) 定時(shí)啟動(dòng)對(duì)各子站的通信,以掌握各子站的通信在線狀態(tài),定時(shí)的時(shí)間間隔定為30分鐘。 - x.25公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng):
x.25公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)是比較流行的廣域數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng),在應(yīng)用技術(shù)上是沒有障礙的。本系統(tǒng)的x.25通訊鏈路定義如圖所示:
圖五 x.25通信鏈路的定義 - 無線擴(kuò)頻通訊:
部分儲(chǔ)配站與供氣調(diào)度中心的相對(duì)位置比較特殊,相距不遠(yuǎn),但卻無法直接連接通訊,經(jīng)實(shí)地研究,認(rèn)為采用無線擴(kuò)頻的方式比較合適。
本系統(tǒng)使用美國DataLinc集團(tuán)的SRM系列擴(kuò)展頻譜無線電通訊系統(tǒng),該無線擴(kuò)頻系統(tǒng)能在端口以 最大無壓縮的115.2K波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,它的最大特點(diǎn)是直接提供TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),從而大大提高了該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)兼容性。 DataLinc無線擴(kuò)頻的通訊鏈路結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖六 DataLinc通信鏈路圖
五、調(diào)度主站系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)主站結(jié)構(gòu)
本SCADA系統(tǒng)調(diào)度主站采用以群集服務(wù)器為核心的Client/Server的方式。
整個(gè)調(diào)度端由兩臺(tái)工作內(nèi)容并行的服務(wù)器為中心,數(shù)據(jù)倉庫建立在海量的磁盤陣列中,通過磁盤控制器,形 成完整的高性能群集服務(wù)器結(jié)構(gòu)。同時(shí),通過交換器和100Base-T 12口HUB組成調(diào)度中心局部網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)上可根據(jù)用戶需要掛接承擔(dān)不同任務(wù)的工作站,這種局部網(wǎng)絡(luò)的形式結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)優(yōu)越的特性和擴(kuò)展能力。
鑒于供氣調(diào)度室為整個(gè)輸配生產(chǎn)系統(tǒng)提供信息服務(wù)的重要性,系統(tǒng)對(duì)調(diào)度室的主要硬件配置進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃:
- 配置2臺(tái)監(jiān)控工作站,集中用于管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測,并可同時(shí)多畫面對(duì)輸配生產(chǎn)的運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和跟蹤,多計(jì)算機(jī)配置也加強(qiáng)了系統(tǒng)的冗余性能。同時(shí),配置了調(diào)度管理工作站和統(tǒng)計(jì)查詢工作站,以強(qiáng)化供氣調(diào)度管理的功能。
- 信息服務(wù)器采用雙服務(wù)器加磁盤陣列柜的配置,系統(tǒng)運(yùn)行證明該配置可有效的保證系統(tǒng)信息的安全。
- 配置性能指標(biāo)較高的UPS,該UPS具有100%在線、維護(hù)方便、元件和電池可熱更換,可為中心調(diào)度室提供高品質(zhì)電源。
- 選用羅克韋爾自動(dòng)化自動(dòng)化公司的ControlLogix產(chǎn)品作為SCADA系統(tǒng)的中心通信控制器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的映像平臺(tái),ControlLogix是羅克韋爾自動(dòng)化公司最具代表性的具有最新科技的產(chǎn)品,其中的一個(gè)核心特性是集成的網(wǎng)關(guān)功能,可提供不同最新網(wǎng)絡(luò)之間的橋接,所有的網(wǎng)絡(luò)橋接無須專門的程序就可以實(shí)現(xiàn),保證了通訊的性能。
5.2 系統(tǒng)主站的操作系統(tǒng)和軟件平臺(tái)
本著系統(tǒng)先進(jìn)、可靠的原則,結(jié)合國際上和我國國內(nèi)的軟件應(yīng)用狀況和發(fā)展潮流,本系統(tǒng)調(diào)度平臺(tái)的操作系 統(tǒng)選用Microsoft Windows 2000 Server(中文版)。Windows 2000 Server是基于NT Server構(gòu)架的工業(yè)級(jí)操作系統(tǒng),在國內(nèi)居于主導(dǎo)地位,該系列操作系統(tǒng)已被證實(shí)是強(qiáng)壯的,具有很高的運(yùn)行可靠性和數(shù)據(jù)安全性,是具有代表性的主流操作系 統(tǒng)。Microsoft Windows2000 Server其內(nèi)核雖然建立在NT Server的構(gòu)架之上,但在可靠性和安全性上有了更進(jìn)一步的改進(jìn),是當(dāng)前最先進(jìn)的操作系統(tǒng)之一。
系統(tǒng)的工控平臺(tái)選用著名的工業(yè)控制MMI產(chǎn)品RSView SE v3.0,該產(chǎn)品是美國羅克韋爾自動(dòng)化公司2003年推出的以MFC(微軟基礎(chǔ)級(jí))和DCOM(分布元件對(duì)象模式)為基礎(chǔ)的新一代網(wǎng)絡(luò)級(jí)人機(jī)監(jiān)控軟件包, 是第一個(gè)在圖形顯示中利用Client/Server構(gòu)架、ActiveX,Visual Basic Application,OPC (面向過程控制的OLE)的MMI產(chǎn)品,提供了分布式SCADA系統(tǒng)調(diào)度平臺(tái)的全部功能。
作為一個(gè)著名的工控平臺(tái),其主要特點(diǎn)
- RSView SE的Domain域控制技術(shù),提供了網(wǎng)絡(luò)式信息監(jiān)視控制的高效方法,數(shù)據(jù)通過TCP/IP協(xié)議傳輸,實(shí)現(xiàn)互連網(wǎng)上的安全通信。
- RSView SE 增強(qiáng)了Client/Server結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)的冗余安全功能。
- 具有標(biāo)準(zhǔn)程序接口的ActiveX控件,極大地豐富了RSView32應(yīng)用的擴(kuò)展功能。
- 采用基于MS Windows的標(biāo)準(zhǔn)圖形工具,能夠編制、編輯及顯示畫面,還提供有豐富的面向?qū)ο蟮膱D形庫和動(dòng)畫功能,
- 項(xiàng)目級(jí)的安全措施給予用戶多級(jí)的權(quán)限,可對(duì)所使用的顯示畫面、命令、標(biāo)簽加以不同的限制。
- 支持SQL Server或ODBC關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),也可將數(shù)據(jù)記錄于ODBC支持的DBF格式的文件中。
- 可同時(shí)提供OPC數(shù)據(jù)的Client和Server功能。
供氣調(diào)度室管網(wǎng)監(jiān)測主機(jī)的系統(tǒng)軟件配置如圖7所示:

圖七 系統(tǒng)軟件配置結(jié)構(gòu)
在上述配置中, RSView SE v3.0是基于Windows 2000的人機(jī)界面系統(tǒng)軟件,RSView SE v3.0提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架實(shí)時(shí)監(jiān)測和趨勢分析能力,通過RSView SE操作平臺(tái)調(diào)度員可以在不同的監(jiān)控工作站上既能監(jiān)視供氣管網(wǎng)實(shí)時(shí)工況狀態(tài),又能通過監(jiān)控工作站對(duì)供氣運(yùn)作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄處理,提供實(shí)時(shí)圖表曲線,形成 了以RSView SE v3.0網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺(tái)為中心的、以調(diào)度室主PLC為數(shù)據(jù)調(diào)度緩沖的、以各管網(wǎng)監(jiān)測站點(diǎn)PLC為操作對(duì)象的完整構(gòu)架的燃?xì)庹{(diào)度SCADA系統(tǒng)。
RSView SE具備嚴(yán)密的安全機(jī)制,調(diào)度員在工作站上進(jìn)入系統(tǒng)操作,需要進(jìn)行操作員登錄、輸入密碼等操作,并根據(jù)不同的身份,給予不同的操作權(quán)限。
作為完整的Client/Server結(jié)構(gòu)系統(tǒng),RSView32 /RSView SE軟件包括服務(wù)器宿主構(gòu)架和客戶端平臺(tái),服務(wù)器宿主平臺(tái)和客戶端平臺(tái),采用同一安裝軟件的不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)定進(jìn)行安裝,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體和方便性。
RSView SE運(yùn)行于系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi),由于系統(tǒng)所有的開發(fā)和運(yùn)行文件均在服務(wù)端系統(tǒng)內(nèi)并在服務(wù)端進(jìn)行操作,用戶可以在各工作站方便地對(duì)服務(wù)器進(jìn)行訪問,甚至可以進(jìn)行遠(yuǎn)程注冊(cè)登錄訪問。
RSView SE客戶端軟件運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)上各監(jiān)控工作站上,RSView SE使各工作站實(shí)施了與服務(wù)器相一致的安全機(jī)制,調(diào)度員在工作站上進(jìn)入系統(tǒng)操作,同樣要進(jìn)行操作員登錄、輸入密碼等操作。根據(jù)用戶的需要,RSView SE支持將各個(gè)工作站配置成諸如:控制操作端、報(bào)警管理端、趨勢圖顯示端等承擔(dān)不同任務(wù)的客戶端。
在技術(shù)上,RSView SE不僅支持LAN的訪問,而且,可以通過Internet網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程客戶訪問。RSView32 SE ver 3.0是目前技術(shù)最先進(jìn)、符合技術(shù)發(fā)展潮流的SCADA系統(tǒng)監(jiān)控主站客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)方式。
5.3 編程軟件RSLogix5000
RSLogix 5000是用于5000系列的處理器包括集成控制平臺(tái)ControlLogix,分布式控制FlexLogix,緊湊型一體化控制 CompactLogix,基于PC技術(shù)的開放式控制SoftLogix的編程軟件。RSLogix 5000編程軟件運(yùn)行在Windows操作環(huán)境下, 具有友好的引導(dǎo)性的使用界面、可靠的通訊、高級(jí)診斷功能等。
5.4 PLC數(shù)據(jù)通訊服務(wù)軟件RSLinx
RSLinx是專門為羅克韋爾自動(dòng)化品牌的系列PLC產(chǎn)品所開發(fā)的數(shù)據(jù)通訊服務(wù)軟件。運(yùn)行于Window 95/98/2000操作環(huán)境下,提供自動(dòng)控制系統(tǒng)和其它基于PC的應(yīng)用軟件如編程軟件、HMI軟件等的數(shù)據(jù)通訊驅(qū)動(dòng)和接口。其功能包括:
廣泛的設(shè)備連接能力。提供羅克韋爾自動(dòng)化品牌的全系列自動(dòng)控制系統(tǒng)連接能力。從老的PLC-5產(chǎn)品到最新技術(shù)的ControlLogix集成網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),從自有協(xié)議到開放的現(xiàn)場總線協(xié)議;
提供集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備瀏覽環(huán)境,提供驅(qū)動(dòng)設(shè)置、故障診斷等功能。提供網(wǎng)絡(luò)、站點(diǎn)、DDE/OPC通訊診斷功能;
OPC通訊驅(qū)動(dòng)支持。RSLinx™可以作為OPC服務(wù)器,向其它的OPC客戶機(jī)提供應(yīng)用數(shù)據(jù)存取必 要的接口。除此之外,RSLinx還提供通用DDE 、FAST DDE、Advance DDE等多種數(shù)據(jù)通訊方式。RSLinx提供PLC產(chǎn)品企業(yè)級(jí)的連通能力。RSLinx™客戶機(jī)能夠通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)訪問RSLinx網(wǎng)關(guān)設(shè)備,數(shù)據(jù) 的通訊同樣可以通過DDE/OPC實(shí)現(xiàn),而且支持遠(yuǎn)程OPC應(yīng)用,可以和車間級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示、記錄、趨勢圖等。
5.5 企業(yè)級(jí)控制數(shù)據(jù)事務(wù)處理軟件RSSql
RSSql是基于Windows NT/2000的工業(yè)事務(wù)處理系統(tǒng),提供控制系統(tǒng)和企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的雙向連接。RSSql是羅克韋爾軟件面向企業(yè)級(jí)用戶的軟件套件 RSBizware中最基礎(chǔ)的一個(gè)軟件。在控制系統(tǒng)方面,RSSql提供向RSLinx、RSView32、或者其他任何的AdvanceDDE或OPC 的服務(wù)器相連接。在企業(yè)一側(cè),RSSqlL可以與微軟SQL Server 7.0 通過OLE-DB、或者與 Oracle通過 Oracle Callable Interface (OCI),或者與任何ODBC兼容的數(shù)據(jù)庫提供連接。
5.6 調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計(jì)
供氣調(diào)度室的實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺(tái)主要承擔(dān)如下任務(wù):
- 提供管網(wǎng)監(jiān)測界面,實(shí)時(shí)刷新各站點(diǎn)的工況信息;
- 儲(chǔ)配站監(jiān)測管理及數(shù)據(jù)查詢;
- 流量站計(jì)量監(jiān)測及數(shù)據(jù)查詢;
- 管網(wǎng)操作事件的記錄和查詢;
- 報(bào)警事件的處理、告示和記錄;
- 管網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析,建立管網(wǎng)站點(diǎn)信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫;
- 各站點(diǎn)的信息管理;
- 系統(tǒng)安全性管理;
根據(jù)上述任務(wù)要求,可以初步制定如下功能模塊結(jié)構(gòu):

圖八 調(diào)度監(jiān)測主站軟件功能模塊結(jié)構(gòu)
針對(duì)上述泵站管理的基本要求,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了如下監(jiān)控管理功能構(gòu)架:
上述框圖描述了系統(tǒng)調(diào)度平臺(tái)功能的主要部分,其中各模塊功能設(shè)計(jì)分述如下:
- 主菜單界面
進(jìn)入系統(tǒng)后,將顯示如圖九所示的登錄界面。在該界面上有一個(gè)紅色鎖狀圖案,提示操作員進(jìn)行登錄。點(diǎn)擊將出現(xiàn)如圖十顯示的登錄對(duì)話框。
在登錄對(duì)話框中,操作員左鍵單擊“工號(hào)輸入”,將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小鍵盤,點(diǎn)擊鍵入工號(hào),并在小鍵盤上確 認(rèn)。同樣,點(diǎn)擊“密碼輸入”進(jìn)行密碼輸入,并在小鍵盤上確認(rèn)。 最后,在左圖上左鍵單擊確認(rèn),即完成了登陸輸入工作。如果工號(hào)與密碼不匹配,則登陸失敗,系統(tǒng)顯示登陸失敗信息。如果工號(hào)與密碼匹配,則登陸成功,進(jìn)入如 下操作界面。
圖九 調(diào)度監(jiān)測進(jìn)入界面登錄成功后,系統(tǒng)顯示主菜單:(圖十一)。
圖十 登錄對(duì)話框
圖十一 調(diào)度監(jiān)測主菜單 - 主監(jiān)控平臺(tái)
主監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)全面、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)地顯示整個(gè)市南燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行工況,作為系統(tǒng)的主要操作圖頁,其內(nèi)容包括:- 以上海城市南區(qū)作為背景,顯示各儲(chǔ)配站、調(diào)壓站、流量站和壓力監(jiān)測點(diǎn)的地理位置、燃?xì)夤芫W(wǎng)布局,并以實(shí)時(shí)數(shù)字和圖形方式動(dòng)態(tài)顯示各站點(diǎn)燃?xì)廨斉渥兓娜中誀顩r;
- 通過點(diǎn)擊主監(jiān)控頁面上的各站點(diǎn)圖標(biāo),可進(jìn)入該站點(diǎn)的分頁面進(jìn)行專門的監(jiān)視和站點(diǎn)操作;
- 儲(chǔ)配站圖標(biāo)旁顯示有儲(chǔ)配站的儲(chǔ)量、壓力、壓送機(jī)開機(jī)臺(tái)數(shù)等關(guān)聯(lián)管網(wǎng)調(diào)度平衡的主要工況數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生儲(chǔ)量或壓力越下限時(shí),該圖標(biāo)閃爍提示,同時(shí)彈出報(bào)警框;
- 調(diào)壓站旁顯示有該站點(diǎn)的壓力數(shù)值和緊急切斷閥的狀態(tài),當(dāng)發(fā)生管網(wǎng)壓力越限或緊急切斷閥動(dòng)作時(shí),該圖標(biāo)閃爍提示,同時(shí)彈出報(bào)警框;
- 流量站旁顯示有該站點(diǎn)的瞬時(shí)流量和本日六點(diǎn)(零點(diǎn))起的累計(jì)流量;
- 壓力監(jiān)測站應(yīng)旁應(yīng)顯示該站點(diǎn)壓力狀態(tài),當(dāng)發(fā)生管網(wǎng)壓力越限時(shí),該圖標(biāo)閃爍提示,同時(shí)彈出報(bào)警框;
- 當(dāng)發(fā)生事故報(bào)警時(shí),在主監(jiān)控平臺(tái)上彈出報(bào)警對(duì)話框,顯示時(shí)間、站點(diǎn)、報(bào)警說明等信息,計(jì)算機(jī)發(fā)出警報(bào)聲,在畫面上該站點(diǎn)圖標(biāo)不斷閃爍,直至調(diào)度人員確認(rèn)該報(bào)警事件后,停止上述報(bào)警;
- 系統(tǒng)報(bào)警頁面,可查詢所有的報(bào)警記錄,也可分類查詢相關(guān)的報(bào)警事件;
- 在調(diào)度管理頁面上,實(shí)時(shí)顯示諸如氣候、季節(jié)、節(jié)假日等調(diào)度相關(guān)信息,并提供調(diào)度員的輸入接口。
圖十二 主調(diào)度平臺(tái) - 站點(diǎn)監(jiān)測窗口
每一座儲(chǔ)配站、調(diào)壓站、流量站、測壓點(diǎn)均建立該站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測窗口,監(jiān)測窗口包含以下內(nèi)容:- 以直觀的圖形方式顯示站點(diǎn)的工藝流程圖,以動(dòng)態(tài)圖標(biāo)的形式,顯示諸如氣柜存量、壓力、瞬時(shí)流量、本日累計(jì)流量、壓送機(jī)狀態(tài)、切斷閥狀態(tài)等主要輸配指標(biāo);
- 顯示站點(diǎn)當(dāng)前通訊狀態(tài):通訊鏈路正常/斷開、通訊成功/失。
- 對(duì)該站點(diǎn)的遙控設(shè)備進(jìn)行單設(shè)備遙控點(diǎn)動(dòng)操作(如果有的話)的模擬面板;
- 可對(duì)站點(diǎn)的某些暫時(shí)不能正確顯示的誤信號(hào)設(shè)置其禁用狀態(tài),此時(shí),該信號(hào)不再上報(bào)信息,頁面上以灰色標(biāo)記注明,同時(shí),當(dāng)點(diǎn)擊該圖標(biāo)時(shí)可以確定該信號(hào)重新運(yùn)用;
- 提供調(diào)度員設(shè)置站點(diǎn)輸配壓力的上下限限值、流量上下限限值等工藝參數(shù)的接口,調(diào)度員必須經(jīng)登錄后。方可對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行修改設(shè)定,同時(shí)也可以恢復(fù)缺省值;
- 可設(shè)定站點(diǎn)正常投運(yùn)狀態(tài)和暫時(shí)脫離調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的休眠狀態(tài);
- 每個(gè)站點(diǎn)均有本站點(diǎn)的“報(bào)警和事件記錄庫”和工況趨勢圖,實(shí)時(shí)記錄報(bào)警事件和工況數(shù)據(jù),同時(shí)記錄所有工藝參數(shù)設(shè)置修改操作等重要操作事件及操作人。這一“報(bào)警和事件記錄庫”可按站點(diǎn)分類查詢。
圖十三 站點(diǎn)監(jiān)視窗口 - 儲(chǔ)配站監(jiān)測調(diào)度
在儲(chǔ)配站監(jiān)測調(diào)度界面上操作員可以看到不同儲(chǔ)配站的實(shí)時(shí)信息:每個(gè)站點(diǎn)中各儲(chǔ)氣柜的實(shí)時(shí)高度,實(shí)時(shí)儲(chǔ) 量,實(shí)時(shí)壓力;整個(gè)站點(diǎn)中各種壓機(jī)(漕寶站中有往復(fù)型壓機(jī)、2D型壓機(jī);徐涇站中只有2D型壓機(jī);楊高站中有2D型壓機(jī)、H型壓機(jī))的開機(jī)數(shù)量;各儲(chǔ)配站 的總儲(chǔ)量,出口壓力。
圖十四 儲(chǔ)配站監(jiān)測窗口
圖十五 儲(chǔ)配站概況窗口
圖十六 儲(chǔ)配站壓送機(jī)開停查詢窗口 - 計(jì)量站
圖十七 燃?xì)庥?jì)量查詢窗口
燃?xì)庥?jì)量參數(shù)頁面使用戶了解到各燃?xì)夤竞腿細(xì)庥?jì)量站的一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流量信息和工況。如圖中,各種流量、溫度和壓力這類模擬量信號(hào)都被用數(shù)字清楚的統(tǒng)計(jì)出來。 - 燃?xì)鈽蚬軈?shù)頁面
圖十八燃?xì)鈽蚬軈?shù)頁面
橋管參數(shù)包括:瞬時(shí)流速、瞬時(shí)流量、北向南小時(shí)流量、南向北小時(shí)流量、北向南日流量、南向北日流量、北向南月流量、南向北月流量、瞬時(shí)壓力、瞬時(shí)溫度等。 - 事件記錄頁面
事件記錄是用戶可以用來查看各類事件發(fā)生的情況。登錄是指各用戶(操作員)進(jìn)出系統(tǒng)的情況的記錄;設(shè) 置則是該操作員對(duì)哪些參數(shù)在什么時(shí)間進(jìn)行了何種設(shè)置的記錄;此外還對(duì)各儲(chǔ)配站的報(bào)警和工況情況進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。用戶只要在標(biāo)題欄中左鍵單擊選擇想查看的 事件記錄,就可以瀏覽對(duì)應(yīng)的詳細(xì)記錄了。所有的事件記錄均是按時(shí)間來排序的。
圖十九 事件記錄頁面 - 事故報(bào)警處理
- 站點(diǎn)發(fā)生壓力越限或設(shè)備故障時(shí),站點(diǎn)立即將事故報(bào)警上報(bào)系統(tǒng)主站,系統(tǒng)主站在接到報(bào)警事件后,彈出報(bào)警框,并發(fā)出警報(bào)聲,報(bào)警框內(nèi)容:日期、時(shí)間、報(bào)警站點(diǎn)、報(bào)警說明。
- 當(dāng)報(bào)警事件同時(shí)發(fā)生并上報(bào)時(shí),系統(tǒng)按上報(bào)接受到的次序,彈出報(bào)警框,調(diào)度員逐一點(diǎn)擊報(bào)警框上的確認(rèn)鍵;
- 報(bào)警框彈出后,要求調(diào)度員按確認(rèn)鍵確認(rèn),消除報(bào)警框,系統(tǒng)將記錄報(bào)警事件得到確認(rèn)并寫庫;
- 所有報(bào)警事件均按站點(diǎn)分別記錄在相應(yīng)的站點(diǎn)報(bào)警庫內(nèi),既可以總覽全部報(bào)警事件,也可以按站點(diǎn)分類查詢報(bào)警事件;
- 報(bào)警事件將注明:發(fā)生日期時(shí)間、確認(rèn)日期時(shí)間、消除日期時(shí)間。
圖二十 報(bào)警查詢窗口 - 趨勢圖顯示
- 站點(diǎn)工況趨勢圖:
- 氣柜儲(chǔ)量趨勢圖;
- 壓力趨勢圖;
- 流量趨勢圖;
- 對(duì)于系統(tǒng)調(diào)度平臺(tái),不僅要分析各站點(diǎn)的實(shí)時(shí)工況趨勢,而且,在某些情況下,需要將相關(guān)站點(diǎn)的指定工況參數(shù)(如壓力)的趨勢組合在同一趨勢圖中進(jìn)行分析比較,以及不同時(shí)間段的工況參數(shù)比較。因此,調(diào)度平臺(tái)提供工況趨勢比較頁面,進(jìn)行輸配調(diào)度分析功能;
- 允許調(diào)度員對(duì)趨勢圖進(jìn)行時(shí)間坐標(biāo)移動(dòng)、放大、縮小、顯示最大值、最小值、平均值等操作;
- 歷史趨勢圖與實(shí)時(shí)趨勢圖在同一趨勢圖的時(shí)間軸上連續(xù)顯示,調(diào)度員通過移動(dòng)時(shí)間坐標(biāo),可以查看幾周以前和幾個(gè)月前的歷史趨勢。
圖二十一 燃?xì)鈽蚬軈?shù)頁
- 站點(diǎn)工況趨勢圖:
- 在線診斷
調(diào)度中心可以對(duì)遠(yuǎn)方站點(diǎn)的PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程在線診斷,工程師在調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)RSLogix 5000軟件,在連接上遠(yuǎn)程的PLC后,即實(shí)現(xiàn)了PLC的遠(yuǎn)程在線診斷,并以此檢測PLC工作是否正常。 - 登錄管理
本系統(tǒng)作為上海城市南區(qū)的燃?xì)廨斉湔{(diào)度中心,必須有嚴(yán)格的安全措施,確保燃?xì)廨斉湔{(diào)度指揮的安全性, 因此,凡進(jìn)入本系統(tǒng)操作的人員必須先進(jìn)行登錄,計(jì)算機(jī)將檢測你的合法性,如果登錄檢測非法,系統(tǒng)將拒絕你的操作。同時(shí)計(jì)算機(jī)也將檢測你的級(jí)別,本系統(tǒng)設(shè)立 2級(jí)訪問級(jí)別:系統(tǒng)管理員級(jí)、調(diào)度操作員級(jí)。系統(tǒng)管理員可訪問系統(tǒng)的所有模塊,包括進(jìn)入系統(tǒng)維護(hù)模塊進(jìn)行系統(tǒng)查詢和修正操作。調(diào)度操作員僅允許進(jìn)行日常的 調(diào)度操作,包括修改各站點(diǎn)的報(bào)警限值,但不能修改重要的調(diào)度參數(shù),如全局性的樣板壓力參數(shù)只能由系統(tǒng)管理員進(jìn)行修改。
當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)有操作員登錄在案,按鍵可以進(jìn)行撤消登錄操作,作為一項(xiàng)規(guī)章制度,調(diào)度操作員或系統(tǒng)管理員 在當(dāng)班前或進(jìn)入系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行登錄,計(jì)算機(jī)在確認(rèn)其身份后,才允許其操作,并將其所有的操作活動(dòng)都記錄在系統(tǒng)內(nèi)備查,當(dāng)操作員下班或系統(tǒng)管理員操作完畢,均 應(yīng)撤消登錄,一旦發(fā)生問題和事故,在計(jì)算機(jī)內(nèi)都將有稽可查。因此,登錄管理為分清責(zé)任、加強(qiáng)調(diào)度業(yè)務(wù)的管理提供了技術(shù)保障,是保證系統(tǒng)安全性的主要手段之 一。
- 系統(tǒng)維護(hù)
系統(tǒng)維護(hù)模塊提供最常用的系統(tǒng)維護(hù)功能:- 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)清理,包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫整理、內(nèi)存釋放、硬盤清理等;
- 靜態(tài)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的更新(如站點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)庫、站點(diǎn)配置信息庫)等;
- 系統(tǒng)時(shí)鐘校正。
除了上述系統(tǒng)操作功能外,系統(tǒng)主站具備下列功能: - 通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器和其他工作站交換數(shù)據(jù);
- 在線幫助,在不同的操作頁面上,通過按“幫助文件”按鈕,可打開針對(duì)該頁面操作的幫助提示。
六、各站點(diǎn)子系統(tǒng)
6.1 漕寶路儲(chǔ)配站
基于信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念,本過程對(duì)漕寶路儲(chǔ)配站原有的監(jiān)控和管理系統(tǒng)按照如圖九所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,將系統(tǒng)分成:管理層、控制層、設(shè)備層,以HUB作為站點(diǎn)子網(wǎng)的中心,所有的設(shè)備連到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

圖二十二 漕寶路儲(chǔ)配站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
在圖二十一中,系統(tǒng)中所有的設(shè)備全部連至以太網(wǎng)上,形成了網(wǎng)絡(luò)分布的結(jié)構(gòu)模式,將只能在規(guī)定設(shè)備間進(jìn) 行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串聯(lián)通信改為可在任意設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)上的的并聯(lián)通信。由于擴(kuò)頻通信在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的連接是透明的,供氣調(diào)度室通過擴(kuò)頻電臺(tái)接入漕寶路儲(chǔ)配站系統(tǒng)的 局域網(wǎng),使中心調(diào)度室與漕寶路儲(chǔ)配站系統(tǒng)同處一個(gè)局域網(wǎng)的相同網(wǎng)段中,從而實(shí)現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)在控制層面上的連接。
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了開放的、可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),系統(tǒng)的資源可以得到更合理的應(yīng)用,系統(tǒng)的信息和功能可在網(wǎng)絡(luò)上 的設(shè)備間進(jìn)行合理的分配,系統(tǒng)任何部分的內(nèi)容增減和功能改變、不會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來全局性的影響和結(jié)構(gòu)上的變化,系統(tǒng)中任何單臺(tái)設(shè)備的失效,不會(huì)使系統(tǒng)的信息流 程控制產(chǎn)生崩潰。系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上將能適合各種調(diào)度模式下進(jìn)行監(jiān)控的要求,包括通過遠(yuǎn)程城域網(wǎng)完成全局性樣板壓力控制的遠(yuǎn)期目標(biāo),系統(tǒng)改造的增值效果非常明 顯。
6.2 揚(yáng)高路儲(chǔ)配站
揚(yáng)高路儲(chǔ)配站與漕寶路儲(chǔ)配站的主要區(qū)別在于揚(yáng)高路儲(chǔ)配站系統(tǒng)是通過X.25城域網(wǎng)與供氣調(diào)度室進(jìn)行虛電路聯(lián)接的,揚(yáng)高路儲(chǔ)配站系統(tǒng)與供氣調(diào)度室分屬不同局域網(wǎng),然而,通過路由器的路由作用,同樣可在邏輯上達(dá)到不同局域網(wǎng)異網(wǎng)段間的透明連接。
由于揚(yáng)高路儲(chǔ)配站有4座氣柜,相應(yīng)有4套氣柜測高儀,需增加一個(gè)串口的通信,為此,在揚(yáng)高路儲(chǔ)配站系統(tǒng)改造中增加了1個(gè)1路串口的網(wǎng)關(guān)。其余有關(guān)改造的內(nèi)容均相同于漕寶路儲(chǔ)配站系統(tǒng)。

圖二十三 楊高路儲(chǔ)配站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
6.3 徐涇儲(chǔ)配站
徐涇儲(chǔ)配站與揚(yáng)高路儲(chǔ)配站的情況基本一致,主要的區(qū)別在于由于徐涇儲(chǔ)配站系統(tǒng)所在地X.25不能直接到達(dá),所以,采用Mobitex直接經(jīng)衛(wèi)星與供氣調(diào)度室進(jìn)行通信聯(lián)接。

圖二十四 徐涇儲(chǔ)配站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
6.4 燃?xì)夤?/strong>
燃?xì)夤臼侵、售雙方的結(jié)算環(huán)節(jié),盡管公正站都有本地局域網(wǎng)絡(luò),并且具備了提供遠(yuǎn)程連接的條件,公正站所有數(shù)據(jù)送入燃?xì)馓帲{(diào)度中心從燃?xì)馓帿@得公正站的數(shù)據(jù)。各燃?xì)夤镜慕Y(jié)構(gòu)示意如圖二十四所示。

圖二十五 公正站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
6.5 天然氣揚(yáng)家渡流量站和焦化廠流量站
天然氣揚(yáng)家渡流量站和焦化廠流量站目前已經(jīng)設(shè)有PLC,原來的系統(tǒng)是由PLC串口接MODEM,遠(yuǎn)程 計(jì)算機(jī)通過電話定時(shí)撥號(hào)連接現(xiàn)場PLC,獲得存儲(chǔ)在PLC內(nèi)的數(shù)據(jù)。為滿足SCACDA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求和通信模式,方案采用在流量站原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,增 加以太網(wǎng)的接口,調(diào)度中心與流量站間通過X.25方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,其中焦化廠流量站X.25需經(jīng)過DDN的擴(kuò)接。天然氣揚(yáng)家渡流量站和焦化廠流量站的改 造示意如圖二十五所示。

圖二十六 計(jì)量站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
6.6蘇州河橋管流量站/調(diào)壓站/測壓點(diǎn)/大用戶計(jì)量站
所有的監(jiān)測站點(diǎn)均通過Mobitex網(wǎng)絡(luò)與供氣調(diào)度室進(jìn)行通信,站點(diǎn)設(shè)備統(tǒng)一采用羅克韋爾自動(dòng)化公司 的CompactLogix系列的PLC產(chǎn)品(其中有2個(gè)調(diào)壓站例外),CompactLogix提供了一個(gè)可配置、可擴(kuò)展的系統(tǒng),可以根據(jù)用戶的需要對(duì) I/O的數(shù)量、內(nèi)存的大小和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選擇配置。CompactLogix處理器可以使用64K或者256K的用戶內(nèi)存。在本系統(tǒng)中,使用64K的處理 器即可以在遠(yuǎn)程站本地存儲(chǔ)大于40天的數(shù)據(jù)(以每站采集10個(gè)數(shù)據(jù)、每15分鐘記錄一次的密度計(jì)算)。
管網(wǎng)測壓點(diǎn)站點(diǎn)的結(jié)構(gòu)組成如圖二十六所示。

圖二十七 管網(wǎng)監(jiān)測站點(diǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
6.7 通訊故障監(jiān)測及報(bào)警
本系統(tǒng)對(duì)管網(wǎng)工況數(shù)據(jù)的監(jiān)測通過三種不同的通信方式:Mobitex通信、DataLinc無線擴(kuò)頻 通信和x.25公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)通信。而對(duì)公司本部、市燃?xì)馓幖肮据斉洳縿t采用幀中繼方式。本系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)以及確保本系統(tǒng)準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn),無 疑是系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò),為了確保系統(tǒng)通訊的可靠運(yùn)行,本系統(tǒng)除了在內(nèi)核程序上做了一系列的保護(hù)措施和自動(dòng)恢復(fù)措施,同時(shí),對(duì)系統(tǒng)通信狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,一旦 通信發(fā)生故障,系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警,通知調(diào)度員進(jìn)行處理,同時(shí),將通信故障事件記錄到數(shù)據(jù)庫中。
鑒于Mobitex網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)了大部分的網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù),為了確保通信的安全,本系統(tǒng)對(duì)Mobitex設(shè)置了備用的電話熱線,一旦Mobitex通信發(fā)生故障,通過電話線可以從Mobitex主站直接獲取已經(jīng)中轉(zhuǎn)到主站的管網(wǎng)實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)。
七、結(jié)束語
"上海大眾燃?xì)釹CADA系統(tǒng)"是一個(gè)比較大型的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),目前,系統(tǒng)所采用的設(shè)備架構(gòu)和功能分層模式,無疑均處于比較先進(jìn)和實(shí)用的水平,系統(tǒng)特別在遠(yuǎn)程通信方面提供了多種通信方式,體現(xiàn)了本系統(tǒng)的最大特色。