西气东输培训教材1.doc

西气东输SCADA系统维护教材 概述 西气东输管道工程SCADA系统已经运行两年，在这两年的过程中发现和解决了不少的问题，同时根据出现的问题也提出了一些整改建议，并在运行处和各管理处的大力支持下，在中油龙慧自动化公司及Cegelec的共同参与下完成了提出的整改建议。使SCADA系统在原来的基础上得到了优化，提高了SCADA系统的实用性。由于西气东输管线输送距离长、沿线地貌复杂，环境恶劣。尤其西部，昼夜温差变化大，对设备影响很大，SCADA系统经常会由于这些外部的原因而导致部分功能瘫痪，从而影响西气东输的正常运营，所以加强SCADA系统的维护工作显得尤为重要。 由于西气东输管线输送距离长，全线共分为6个管理处，每个管理处的情况都不一样，在运行维护的过程中，各个管理处遇到的情况和出现的问题也都不一样。为使以后能更快地解决出现的问题，在西气东输经过两年的运营后，特别针对SCADA系统的维护编写下面的内容，主要包括站场和阀室的SCADA系统，下面对这两部分地SCADA系统维护进行介绍。 第一章：站场和阀室SCADA系统介绍 典型站控SCADA系统介绍 如图所示，典型站控系统由操作员工作站、RCI、PLC、ESD控制系统、交换机、路由器、打印机等设备组成站控局域网。 PLC选用法国MODICON QUANTUM系列可编程控制器，用于检测工艺过程的压力、温度、可燃气体浓度等信息，并对可控设备进行监视和控制。ESD控制系统选用德国HIMA F30系列可编程控制器，用于连锁保护和紧急停车。RCI用于收集PLC、ESD和第三方智能设备（流量计算机、色谱分析仪、电力设备等）的数据，并将数据上传操作员工作站和调度中心。操作员工作站用于对整个运行情况的监视和控制。配置打印机打印报警、生产报表和曲线等。icence，因为原来的Licence包括了一些硬件信息，如果更换某些硬件会影响软件的正常使用，通常更换主板并不影响该软件，但是更换硬盘可能就需要重新获取新的Licence。 工作站的主要功能是为运行人员提供人性化的界面，运行人员通过工作站就能实现对现场的数据采集和监控，并自动完成归档存储，报表打印等功能，对于运行人员来说，工作站属于应用层，他们不需要对SCADA系统进行深入地了解，只要知道如何应用MMI界面来进行流程切换，数据监视和远程控制就可以了。但是对于我们的维护人员来说，我们需要了解SCADA系统的各个环节，在系统出现问题的时候才能快速查找出问题并解决问题。对于我们的SCADA系统来说，同样包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。请参见我们的站控系统配置图，工作站只负责和通讯服务器RCI之间的通讯，它们之间的通讯协议采用IEC 104的通讯协议。该通讯协议的主要特点是，对于采集的数据采取逢变则报的方式，减少平时的数据传送量，从而降低轮询周期。此外，工作站在一块网卡上集成两个RJ45的接口，该两个接口配置了相同的IP地址，确保在站控系统冗余的网络中，如果其中一个网络中断不会影响系统的正常运行。对于各站的站控设备的网络节点地址的划分定义如下：工作站：5，主PLC：1、3，备PLC：2、4，主路由器：7、8，备路由器：9、10，主RCI：11，备RCI：13，HIMA F30：15，主交换机：50，备交换机：51。 RCI（远程通讯接口）选用的是DELL AS-PE650（西段为AS-PE750），作为站控SCADA系统的通讯服务器，它承接着与PLC控制系统和第三方设备之间的通讯，其中第三方设备包括：流量计算机、色谱分析仪、低压配电盘电力参数采集、UPS、发电机、空压机等。他们之间的通讯采用MODBUS RTU协议，连接方式RS232或RS485，同PLC之间的连接方式为以太网。RCI同样是一块网卡上集成两个RJ45的接口，该两个接口配置了相同的IP地址。 PLC选用的是MODICON的QUANTUM（昆腾）系列，它的CPU为486的处理器，2M内存。采用的热备冗余模式，站控PLC的配置图参见下图： 在这个配置图中我们需要注意的是：每个机架上面安装了2块支持冗余的电源模块，主备PLC之间的数据通讯速率是10Mbps，从远程处理器（140CRP93200）出来的同轴电缆接的是分离器（MA-0186），而且接的支点，而远程适配器（140CRA93200）出来的同轴电缆接的是分支器（MA-0185），而且接的是干点，这个地方的接线是需要注意的。在最后一个节点的地方需要接终端电阻。 PLC系统是SCADA系统的控制核心，而后期的维护工作也主要集中在这一部分，包括现场更换设备也需要对这部分设备进行操作。所以，下面我们将对这一部分进行比较详细地介绍。 1、CPU模板（140 CPU 434 12A） Quantum CPU 是位于Qua