一、前言
目前各天然氣輸配站的站控系統(tǒng)都是采用二次表系統(tǒng)，主要的功能如下：現(xiàn)場的壓力、液位、溫度通過現(xiàn)場各種變送器將信號傳至表盤上的無紙記錄儀顯示、記錄，報(bào)警信號由閃光報(bào)警儀發(fā)出聲光報(bào)警。如有情況發(fā)生，可通過設(shè)在現(xiàn)場及表盤上的緊急切斷按鈕手動對每個切斷閥分別實(shí)現(xiàn)控制室和氣化站現(xiàn)場的兩地快速切斷控制；為了便于事故狀態(tài)時能夠同時切斷所有的快速切斷閥，還設(shè)計(jì)了一個盤裝總控制按鈕和一個現(xiàn)場總控制按鈕，以分別實(shí)現(xiàn)在控制室和現(xiàn)場對所有切斷閥的同步快速切斷控制。
二、系統(tǒng)的簡單介紹
由于氣化站的工藝比較簡單，因此都以監(jiān)視為主。從卸液開始，就地測量LNG的壓力，到進(jìn)液時儲罐的壓力、液位監(jiān)測。然后經(jīng)過氣化、調(diào)壓、計(jì)量、加臭幾道工序，最后將天然氣輸送到城市管網(wǎng)。出站管線上設(shè)有壓力和溫度儀表，如果天然氣的壓力、溫度低于設(shè)定值，二次表就會發(fā)出報(bào)警信號，同時自動關(guān)閉緊急切斷閥。輔助系統(tǒng)有儀表風(fēng)系統(tǒng)，為一開一備，監(jiān)測儀表用氣的壓力并當(dāng)一組壓力低時自動切換到另一組；還有熱水循環(huán)系統(tǒng)，主要是測量水溫；還有消防水系統(tǒng)，通過測量消防水池的液位來決定是否補(bǔ)充水量，并監(jiān)測壓力。
三、儀控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
隨著開發(fā)的城市越來越多，站控系統(tǒng)的優(yōu)化也在不斷地進(jìn)行。
1、從陽江工程開始根據(jù)實(shí)際情況取消了出站溫度低緊急切斷系統(tǒng)，增加出站溫度低低報(bào)警，此項(xiàng)更改可節(jié)約4萬多；
2、敞開式消防水池取消液位測量，可降低投資近萬元；
3、儀表氮?dú)庀到y(tǒng)由原來的低壓自動切換改為手動切換(氮?dú)馄拷M放置地點(diǎn)離控制室較近)，可節(jié)省2個壓力變送器、2個壓力開關(guān)和2個電磁閥，大約可節(jié)約5萬；
4、九江擴(kuò)建工程在保證質(zhì)量性能的前提下將緊急切斷閥由進(jìn)口低溫閥門改用國產(chǎn)的低溫閥門(一個進(jìn)口低溫氣動切斷閥大約可買二個國產(chǎn)閥)，此項(xiàng)最少可省4萬多；
5、盡量少用就地顯示壓力表，此種表雖然價(jià)格便宜，但由于需一年兩次定期強(qiáng)檢，運(yùn)行費(fèi)用很高；
6、開發(fā)了無紙記錄儀的遠(yuǎn)程通訊功能，將大部分LNG氣站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過該通訊軟件遠(yuǎn)傳到總公司生產(chǎn)安全部，為生產(chǎn)安全部了解各公司的生產(chǎn)運(yùn)營情況，特別是了解LNG的消耗和庫存量起到較大的作用。
7、根據(jù)實(shí)際情況投用了自動加臭功能。
經(jīng)過優(yōu)化和系統(tǒng)功能開發(fā)后，根據(jù)目前在用設(shè)備，這套系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮了最大的功效。在保留原來的控制功能且采用相同控制設(shè)備的基礎(chǔ)上，將原來一套控制系統(tǒng)的投資降低了十幾萬元。經(jīng)過如此的改造，也為公司節(jié)約了較為可觀的資金。
四、SCADA系統(tǒng)簡介
隨著公司規(guī)模逐步擴(kuò)大，管網(wǎng)和用戶的日益增多， SCADA便是是一種很好的選擇，該系統(tǒng)自動化程度高，不僅對推進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)，提高工作效率，而且提升企業(yè)在社會公眾和客戶心目當(dāng)中的整體形象，可幫助企業(yè)正確、及時地掌握企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
(一)系統(tǒng)概述
SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報(bào)警等各項(xiàng)功能。SCADA系統(tǒng)能為一個企業(yè)生產(chǎn)和管理提供巨大的幫助。
1、SCADA系統(tǒng)為企業(yè)提供實(shí)時、完整的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)；
2、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)正確、及時地掌握企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；
3、SCADA系統(tǒng)在大大減輕企業(yè)生產(chǎn)人員地勞動強(qiáng)度地同時，也極大的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率；
4、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)管理人員快速診斷出企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)存在或潛在的問題；
5、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)決策人員根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)存在或潛在的問題，快速、及時和準(zhǔn)確地提出合理的解決方案；
6、通過企業(yè)自動地為企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)進(jìn)一步利用，優(yōu)化企業(yè)地資源配置，提高企業(yè)地管理效率；
7、SCADA系統(tǒng)自動地為企業(yè)提供各種豐富、及時的報(bào)表，使企業(yè)的人工報(bào)表成為歷史；
8、SCADA系統(tǒng)還能和企業(yè)的其它信息化平臺結(jié)合起來。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1、統(tǒng)一的中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)或信息今后將是企業(yè)最重要的資源之一。一個企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立統(tǒng)一的中央數(shù)據(jù)庫，資源有公司統(tǒng)一調(diào)配管理，而不應(yīng)當(dāng)分屬于各個業(yè)務(wù)部門?？赏ㄟ^寬帶網(wǎng)絡(luò)共享；
2、模塊化結(jié)構(gòu)：由于燃?xì)庑袠I(yè)的特點(diǎn)，各業(yè)務(wù)功能模塊的建設(shè)是長期和分步進(jìn)行的，因此平臺必須支持模塊化結(jié)構(gòu)，但是平臺必須提出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范和技術(shù)要求，以便系統(tǒng)內(nèi)部集成；
3、支持廣域信息共享：燃?xì)馄髽I(yè)業(yè)務(wù)部門一般都較分散，燃?xì)鈽I(yè)務(wù)信息系統(tǒng)必須能夠在一個廣域范圍內(nèi)進(jìn)行信息共享。因此必須利用現(xiàn)有的成熟的 Internet/Intranen技術(shù)應(yīng)用平臺來構(gòu)建燃?xì)鈽I(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，通過Web方式在企業(yè)內(nèi)部瀏覽共享數(shù)據(jù)，采用主流的 Browser/Server結(jié)構(gòu)來開發(fā)應(yīng)用軟件；
4、系統(tǒng)平臺一致性：調(diào)度管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)骨架，使用統(tǒng)一操作系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)庫平臺。為今后方便數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)安全、提高數(shù)據(jù)訪問性能與數(shù)據(jù)備份管理提供可能；
5、系統(tǒng)的開放性和兼容性是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)不容忽視的一個特點(diǎn)，為已有的系統(tǒng)和設(shè)備連接上網(wǎng)提高能夠良好的連接界面。
整個系統(tǒng)按功能劃分為總部監(jiān)控中心和成員企業(yè)監(jiān)控站，每個成員企業(yè)監(jiān)控站同時負(fù)責(zé)與總部監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊和成員企業(yè)所有生產(chǎn)管理情況的監(jiān)控；總部監(jiān)控中心和成員企業(yè)監(jiān)控站包括操作員站、上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、按鈕操作面板等控制設(shè)備，操作員通過控制中心來控制現(xiàn)場的儀表、閥門等設(shè)備。在總部監(jiān)控中心，操作員還可以通過瀏覽器實(shí)時的觀測現(xiàn)場生產(chǎn)管理的視頻圖象。
(三)功能描述
成員企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)將完成所在站的數(shù)據(jù)采集、順序控制、連鎖保護(hù)、計(jì)量等任務(wù)，可以獨(dú)立全站的自動控制工作。
站控系統(tǒng)可由一套SIEMENS S7-300加一臺PC機(jī)組成，通過繪圖工具將三維動態(tài)工藝流程畫面，將各個動力裝置的運(yùn)行情況直觀地在計(jì)算機(jī)上顯示出來，并可動態(tài)變化。為了方便操作人員的操作和系統(tǒng)維護(hù)人員對系統(tǒng)的維護(hù)，設(shè)有人機(jī)對話功能，操作人員可在操作室內(nèi)通過PC機(jī)來監(jiān)視站內(nèi)工藝過程和設(shè)備運(yùn)行情況。通過人機(jī)界面上將I/O模塊采集的數(shù)據(jù)以字符、數(shù)字或動態(tài)圖形的方式顯示出來。經(jīng)過授權(quán)，操作人員可以在監(jiān)控操作站上用鍵盤或鼠標(biāo)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還能對現(xiàn)場傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、存儲并提供相應(yīng)的顯示操作和報(bào)表功能。
對于監(jiān)控站的系統(tǒng)部件故障報(bào)警、診斷報(bào)警等，軟件能自動處理。對工藝過程報(bào)警(如液位高低報(bào)警、壓力報(bào)警等)必須進(jìn)行報(bào)警組態(tài)才能自動處理。系統(tǒng)對任一報(bào)警可以用監(jiān)控站內(nèi)置喇叭發(fā)出聲報(bào)警，也可以將重要參數(shù)報(bào)警組態(tài)為報(bào)警出現(xiàn)時輸出到某個數(shù)字量輸出點(diǎn)，以驅(qū)動外接音響。對于每個報(bào)警可以組態(tài)為報(bào)警發(fā)生時系統(tǒng)自動切換至報(bào)警參數(shù)所在畫面，同時在報(bào)警提示行以醒目的顏色顯示報(bào)警信息。
還可將相關(guān)的監(jiān)視點(diǎn)生成實(shí)時趨勢圖和歷史趨勢圖，用于分析模擬量參數(shù)的變化趨勢，以讓操作人員掌握系統(tǒng)參數(shù)的變化趨勢，使系統(tǒng)保持最佳運(yùn)行。
數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理是這個系統(tǒng)的核心與目的所在。根據(jù)軟件提供的種類繁多的I/O驅(qū)動，可與現(xiàn)場各種各種類型的儀表設(shè)備通訊，將相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)采集到上位監(jiān)控界面上來。根據(jù)上位監(jiān)控軟件的完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫關(guān)功能，一旦接收到數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序立即對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與加工。
系統(tǒng)還可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求，通過監(jiān)控軟件與EXCEL電子表格的動態(tài)鏈接，任意定義各類表格及其格式，如班報(bào)表、日報(bào)表、月統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。并且可以統(tǒng)計(jì)美意各報(bào)表的最大、最小值，做出相應(yīng)的棒圖、趨勢圖等數(shù)據(jù)分析方案，使整個動力系統(tǒng)的能源計(jì)量，設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行和企業(yè)管理進(jìn)入全面量化控制過程。
(四)與二次表系統(tǒng)的性能比較
相比之下，二次表系統(tǒng)的控制線路復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)一個簡單的單回路控制，需要在各種二次儀表之間來回接線，達(dá)到信號的輸入輸出來實(shí)現(xiàn)回路控制，這樣儀表盤內(nèi)的布線非常復(fù)雜，如果出現(xiàn)線路或者儀表故障，查起來很麻煩。而采用PLC系統(tǒng)，只要將各種信號接入儀表盤內(nèi)的信號輸入輸出卡件，信號的輸入輸出都將由系統(tǒng)通過編程來實(shí)現(xiàn)，省去了二次儀表之間的布線，相應(yīng)的線路、儀表故障也隨之減少。特別當(dāng)一個信號要同時控制幾個測量點(diǎn)時，二次表系統(tǒng)要增加許多輔助儀表才能實(shí)現(xiàn)該功能，而PLC系統(tǒng)只需修改一下程序就能達(dá)到目的，非常方便。
站控PLC 硬件選用德國SIEMENS S7-300 PLC。S7-300 PLC是當(dāng)前SIEMENS公司主推產(chǎn)品，在各行各業(yè)工業(yè)用戶如鋼鐵、化工、能源領(lǐng)域等廣為應(yīng)用，經(jīng)過最惡劣工業(yè)環(huán)境的考驗(yàn)，實(shí)踐證明該產(chǎn)品是當(dāng)前最優(yōu)秀的PLC產(chǎn)品之一。人機(jī)界面軟件采用SIEMENS的WinCC5.0，人機(jī)界面友好，信息顯示生動明了，操作方便，反應(yīng)快捷，中文文字報(bào)警與信息提示，多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)手段，對話能力強(qiáng)大，同時可與SIMENES公司的產(chǎn)品無縫連接，還可通過預(yù)留通訊接口實(shí)現(xiàn)與SCADA系統(tǒng)通訊。
(五)投資比較
二次表系統(tǒng)一般投資在10萬左右，包括無紙記錄儀、閃光報(bào)警儀、24V直流配電器等二次表等設(shè)備。
PLC站控系統(tǒng)一般投資在20萬左右，具體視控制點(diǎn)數(shù)而定。同時一次表要相應(yīng)增加一些遠(yuǎn)傳信號，比如閥門的開關(guān)信號等。
五、結(jié)束語
隨著公司規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的管理模式必將被淘汰。而站控SCADA系統(tǒng)技術(shù)含量高，操作方便，維護(hù)量小，它的應(yīng)用降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率；且大大提高公司的自動化管理水平；也必將推進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)，從而提升企業(yè)的整體形象。
目前各天然氣輸配站的站控系統(tǒng)都是采用二次表系統(tǒng)，主要的功能如下：現(xiàn)場的壓力、液位、溫度通過現(xiàn)場各種變送器將信號傳至表盤上的無紙記錄儀顯示、記錄，報(bào)警信號由閃光報(bào)警儀發(fā)出聲光報(bào)警。如有情況發(fā)生，可通過設(shè)在現(xiàn)場及表盤上的緊急切斷按鈕手動對每個切斷閥分別實(shí)現(xiàn)控制室和氣化站現(xiàn)場的兩地快速切斷控制；為了便于事故狀態(tài)時能夠同時切斷所有的快速切斷閥，還設(shè)計(jì)了一個盤裝總控制按鈕和一個現(xiàn)場總控制按鈕，以分別實(shí)現(xiàn)在控制室和現(xiàn)場對所有切斷閥的同步快速切斷控制。
二、系統(tǒng)的簡單介紹
由于氣化站的工藝比較簡單，因此都以監(jiān)視為主。從卸液開始，就地測量LNG的壓力，到進(jìn)液時儲罐的壓力、液位監(jiān)測。然后經(jīng)過氣化、調(diào)壓、計(jì)量、加臭幾道工序，最后將天然氣輸送到城市管網(wǎng)。出站管線上設(shè)有壓力和溫度儀表，如果天然氣的壓力、溫度低于設(shè)定值，二次表就會發(fā)出報(bào)警信號，同時自動關(guān)閉緊急切斷閥。輔助系統(tǒng)有儀表風(fēng)系統(tǒng)，為一開一備，監(jiān)測儀表用氣的壓力并當(dāng)一組壓力低時自動切換到另一組；還有熱水循環(huán)系統(tǒng)，主要是測量水溫；還有消防水系統(tǒng)，通過測量消防水池的液位來決定是否補(bǔ)充水量，并監(jiān)測壓力。
三、儀控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
隨著開發(fā)的城市越來越多，站控系統(tǒng)的優(yōu)化也在不斷地進(jìn)行。
1、從陽江工程開始根據(jù)實(shí)際情況取消了出站溫度低緊急切斷系統(tǒng)，增加出站溫度低低報(bào)警，此項(xiàng)更改可節(jié)約4萬多；
2、敞開式消防水池取消液位測量，可降低投資近萬元；
3、儀表氮?dú)庀到y(tǒng)由原來的低壓自動切換改為手動切換(氮?dú)馄拷M放置地點(diǎn)離控制室較近)，可節(jié)省2個壓力變送器、2個壓力開關(guān)和2個電磁閥，大約可節(jié)約5萬；
4、九江擴(kuò)建工程在保證質(zhì)量性能的前提下將緊急切斷閥由進(jìn)口低溫閥門改用國產(chǎn)的低溫閥門(一個進(jìn)口低溫氣動切斷閥大約可買二個國產(chǎn)閥)，此項(xiàng)最少可省4萬多；
5、盡量少用就地顯示壓力表，此種表雖然價(jià)格便宜，但由于需一年兩次定期強(qiáng)檢，運(yùn)行費(fèi)用很高；
6、開發(fā)了無紙記錄儀的遠(yuǎn)程通訊功能，將大部分LNG氣站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過該通訊軟件遠(yuǎn)傳到總公司生產(chǎn)安全部，為生產(chǎn)安全部了解各公司的生產(chǎn)運(yùn)營情況，特別是了解LNG的消耗和庫存量起到較大的作用。
7、根據(jù)實(shí)際情況投用了自動加臭功能。
經(jīng)過優(yōu)化和系統(tǒng)功能開發(fā)后，根據(jù)目前在用設(shè)備，這套系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮了最大的功效。在保留原來的控制功能且采用相同控制設(shè)備的基礎(chǔ)上，將原來一套控制系統(tǒng)的投資降低了十幾萬元。經(jīng)過如此的改造，也為公司節(jié)約了較為可觀的資金。
四、SCADA系統(tǒng)簡介
隨著公司規(guī)模逐步擴(kuò)大，管網(wǎng)和用戶的日益增多， SCADA便是是一種很好的選擇，該系統(tǒng)自動化程度高，不僅對推進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)，提高工作效率，而且提升企業(yè)在社會公眾和客戶心目當(dāng)中的整體形象，可幫助企業(yè)正確、及時地掌握企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
(一)系統(tǒng)概述
SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報(bào)警等各項(xiàng)功能。SCADA系統(tǒng)能為一個企業(yè)生產(chǎn)和管理提供巨大的幫助。
1、SCADA系統(tǒng)為企業(yè)提供實(shí)時、完整的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)；
2、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)正確、及時地掌握企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；
3、SCADA系統(tǒng)在大大減輕企業(yè)生產(chǎn)人員地勞動強(qiáng)度地同時，也極大的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率；
4、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)管理人員快速診斷出企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)存在或潛在的問題；
5、SCADA系統(tǒng)幫助企業(yè)決策人員根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)存在或潛在的問題，快速、及時和準(zhǔn)確地提出合理的解決方案；
6、通過企業(yè)自動地為企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)進(jìn)一步利用，優(yōu)化企業(yè)地資源配置，提高企業(yè)地管理效率；
7、SCADA系統(tǒng)自動地為企業(yè)提供各種豐富、及時的報(bào)表，使企業(yè)的人工報(bào)表成為歷史；
8、SCADA系統(tǒng)還能和企業(yè)的其它信息化平臺結(jié)合起來。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1、統(tǒng)一的中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)或信息今后將是企業(yè)最重要的資源之一。一個企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立統(tǒng)一的中央數(shù)據(jù)庫，資源有公司統(tǒng)一調(diào)配管理，而不應(yīng)當(dāng)分屬于各個業(yè)務(wù)部門?？赏ㄟ^寬帶網(wǎng)絡(luò)共享；
2、模塊化結(jié)構(gòu)：由于燃?xì)庑袠I(yè)的特點(diǎn)，各業(yè)務(wù)功能模塊的建設(shè)是長期和分步進(jìn)行的，因此平臺必須支持模塊化結(jié)構(gòu)，但是平臺必須提出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范和技術(shù)要求，以便系統(tǒng)內(nèi)部集成；
3、支持廣域信息共享：燃?xì)馄髽I(yè)業(yè)務(wù)部門一般都較分散，燃?xì)鈽I(yè)務(wù)信息系統(tǒng)必須能夠在一個廣域范圍內(nèi)進(jìn)行信息共享。因此必須利用現(xiàn)有的成熟的 Internet/Intranen技術(shù)應(yīng)用平臺來構(gòu)建燃?xì)鈽I(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，通過Web方式在企業(yè)內(nèi)部瀏覽共享數(shù)據(jù)，采用主流的 Browser/Server結(jié)構(gòu)來開發(fā)應(yīng)用軟件；
4、系統(tǒng)平臺一致性：調(diào)度管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)骨架，使用統(tǒng)一操作系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)庫平臺。為今后方便數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)安全、提高數(shù)據(jù)訪問性能與數(shù)據(jù)備份管理提供可能；
5、系統(tǒng)的開放性和兼容性是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)不容忽視的一個特點(diǎn)，為已有的系統(tǒng)和設(shè)備連接上網(wǎng)提高能夠良好的連接界面。
整個系統(tǒng)按功能劃分為總部監(jiān)控中心和成員企業(yè)監(jiān)控站，每個成員企業(yè)監(jiān)控站同時負(fù)責(zé)與總部監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊和成員企業(yè)所有生產(chǎn)管理情況的監(jiān)控；總部監(jiān)控中心和成員企業(yè)監(jiān)控站包括操作員站、上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、按鈕操作面板等控制設(shè)備，操作員通過控制中心來控制現(xiàn)場的儀表、閥門等設(shè)備。在總部監(jiān)控中心，操作員還可以通過瀏覽器實(shí)時的觀測現(xiàn)場生產(chǎn)管理的視頻圖象。
(三)功能描述
成員企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)將完成所在站的數(shù)據(jù)采集、順序控制、連鎖保護(hù)、計(jì)量等任務(wù)，可以獨(dú)立全站的自動控制工作。
站控系統(tǒng)可由一套SIEMENS S7-300加一臺PC機(jī)組成，通過繪圖工具將三維動態(tài)工藝流程畫面，將各個動力裝置的運(yùn)行情況直觀地在計(jì)算機(jī)上顯示出來，并可動態(tài)變化。為了方便操作人員的操作和系統(tǒng)維護(hù)人員對系統(tǒng)的維護(hù)，設(shè)有人機(jī)對話功能，操作人員可在操作室內(nèi)通過PC機(jī)來監(jiān)視站內(nèi)工藝過程和設(shè)備運(yùn)行情況。通過人機(jī)界面上將I/O模塊采集的數(shù)據(jù)以字符、數(shù)字或動態(tài)圖形的方式顯示出來。經(jīng)過授權(quán)，操作人員可以在監(jiān)控操作站上用鍵盤或鼠標(biāo)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還能對現(xiàn)場傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、存儲并提供相應(yīng)的顯示操作和報(bào)表功能。
對于監(jiān)控站的系統(tǒng)部件故障報(bào)警、診斷報(bào)警等，軟件能自動處理。對工藝過程報(bào)警(如液位高低報(bào)警、壓力報(bào)警等)必須進(jìn)行報(bào)警組態(tài)才能自動處理。系統(tǒng)對任一報(bào)警可以用監(jiān)控站內(nèi)置喇叭發(fā)出聲報(bào)警，也可以將重要參數(shù)報(bào)警組態(tài)為報(bào)警出現(xiàn)時輸出到某個數(shù)字量輸出點(diǎn)，以驅(qū)動外接音響。對于每個報(bào)警可以組態(tài)為報(bào)警發(fā)生時系統(tǒng)自動切換至報(bào)警參數(shù)所在畫面，同時在報(bào)警提示行以醒目的顏色顯示報(bào)警信息。
還可將相關(guān)的監(jiān)視點(diǎn)生成實(shí)時趨勢圖和歷史趨勢圖，用于分析模擬量參數(shù)的變化趨勢，以讓操作人員掌握系統(tǒng)參數(shù)的變化趨勢，使系統(tǒng)保持最佳運(yùn)行。
數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理是這個系統(tǒng)的核心與目的所在。根據(jù)軟件提供的種類繁多的I/O驅(qū)動，可與現(xiàn)場各種各種類型的儀表設(shè)備通訊，將相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)采集到上位監(jiān)控界面上來。根據(jù)上位監(jiān)控軟件的完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫關(guān)功能，一旦接收到數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序立即對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與加工。
系統(tǒng)還可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求，通過監(jiān)控軟件與EXCEL電子表格的動態(tài)鏈接，任意定義各類表格及其格式，如班報(bào)表、日報(bào)表、月統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。并且可以統(tǒng)計(jì)美意各報(bào)表的最大、最小值，做出相應(yīng)的棒圖、趨勢圖等數(shù)據(jù)分析方案，使整個動力系統(tǒng)的能源計(jì)量，設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行和企業(yè)管理進(jìn)入全面量化控制過程。
(四)與二次表系統(tǒng)的性能比較
相比之下，二次表系統(tǒng)的控制線路復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)一個簡單的單回路控制，需要在各種二次儀表之間來回接線，達(dá)到信號的輸入輸出來實(shí)現(xiàn)回路控制，這樣儀表盤內(nèi)的布線非常復(fù)雜，如果出現(xiàn)線路或者儀表故障，查起來很麻煩。而采用PLC系統(tǒng)，只要將各種信號接入儀表盤內(nèi)的信號輸入輸出卡件，信號的輸入輸出都將由系統(tǒng)通過編程來實(shí)現(xiàn)，省去了二次儀表之間的布線，相應(yīng)的線路、儀表故障也隨之減少。特別當(dāng)一個信號要同時控制幾個測量點(diǎn)時，二次表系統(tǒng)要增加許多輔助儀表才能實(shí)現(xiàn)該功能，而PLC系統(tǒng)只需修改一下程序就能達(dá)到目的，非常方便。
站控PLC 硬件選用德國SIEMENS S7-300 PLC。S7-300 PLC是當(dāng)前SIEMENS公司主推產(chǎn)品，在各行各業(yè)工業(yè)用戶如鋼鐵、化工、能源領(lǐng)域等廣為應(yīng)用，經(jīng)過最惡劣工業(yè)環(huán)境的考驗(yàn)，實(shí)踐證明該產(chǎn)品是當(dāng)前最優(yōu)秀的PLC產(chǎn)品之一。人機(jī)界面軟件采用SIEMENS的WinCC5.0，人機(jī)界面友好，信息顯示生動明了，操作方便，反應(yīng)快捷，中文文字報(bào)警與信息提示，多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)手段，對話能力強(qiáng)大，同時可與SIMENES公司的產(chǎn)品無縫連接，還可通過預(yù)留通訊接口實(shí)現(xiàn)與SCADA系統(tǒng)通訊。
(五)投資比較
二次表系統(tǒng)一般投資在10萬左右，包括無紙記錄儀、閃光報(bào)警儀、24V直流配電器等二次表等設(shè)備。
PLC站控系統(tǒng)一般投資在20萬左右，具體視控制點(diǎn)數(shù)而定。同時一次表要相應(yīng)增加一些遠(yuǎn)傳信號，比如閥門的開關(guān)信號等。
五、結(jié)束語
隨著公司規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的管理模式必將被淘汰。而站控SCADA系統(tǒng)技術(shù)含量高，操作方便，維護(hù)量小，它的應(yīng)用降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率；且大大提高公司的自動化管理水平；也必將推進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)，從而提升企業(yè)的整體形象。
