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天然气调压站智能监控系统的实现 作者：王军民 文章来源：网络论文 点击数： 341 更新时间：2007-7-6 22:04:15 ?前言　　SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制)系统，其良好的开放性，方便的软硬件组合，完善的硬件支持，强大的通讯功能，友好的人机界面，可以组成功能全面的监控系统。较之传统的DCS集散控制系统在功能上各有所长，但在系统的可扩展性、通讯功能和价格上有无可比拟的优势。　　天然气是一种优质的清洁能源，发达国家天然气在能源结构中的战略地位早已确立。其利用领域极为广泛，诸如化学工业原料、工业燃料、商业及民用燃料、汽车燃料、集中供热与发电等，是主要的一次性消耗能源之一。我国“西气东输”计划的制定与实施，足见国家对天然气利用的重视，我国虽然起步较晚，但发展势头强劲。　　在天然气输配管网监视系统的建设中，有很长一段时间我们是全套引进外国的设备和监控系统。这样的结果是价格昂贵、核心技术不能了解，系统开放性差，造成生产数据很难再进一步挖掘开发到以后建设的上一级管理系统，用户选择设备的空间小，软件界面不很符合国人的习惯等一系列不易解决的问题。我们开发的城市天然气调压站智能监控系统就是针对以上不足，使系统具有高可靠性、高性价比、易操作性等优点，达到“四遥”(遥测、遥调、遥讯、遥控)功能。1 监控系统的要求??? 1)具备实时远程数据传输通讯功能，生产数据实时传输到指挥调度中心；??? 2)完善的安全监视及安全防范措施。生产数据自动录入实时分布式数据库；??? 3)系统具有开放性，与上一级应用的联网收费系统、地理信息系统和办公自动化系统实现无逢连接，为生产决策提供依据；??? 4)系统具有完善的冗余措施；??? 5)支持多通讯协议；??? 6)友好易用的中文人机界面；??? 7)采用模块化结构，灵活的工业组态，便于维护、扩充和升级；??? 8)高性能价格比。2 监控系统的软硬件结构　　采用三级监控：指挥调度中心、站级监控、现场级监控，各级之间采用多种通讯方式，这样可以实现集中管理、分散控制的目的，保证监控的实时性，同时还可以避免一个站点出问题影响到其它站点，有效合理的分散系统风险，提高系统整体稳定性。??? 2.1 系统配置　　为确保监控系统的安全性和可靠性，本系统所有硬件均采用工业级产品和符合燃气行业标准的设备。??? SCADA主机：工控机(P4 1.8GHz/256M/40G/工业PCI 485卡)??? 数据采集设备：GE 90-30系列PLC和VersaMax作RTU；??? 电源系统：正常市电 + APC UPS(4kVA，2小时)+ 柴油发电机??? 系统软件：Microsoft Windows Server 2000??? 工业组态软件：Intellution iFix 3.0 中文版??? 开发工具软件：Borland DELPHI 6.0?　 ??? 　　2.2 硬件接口　　现场仪表传送的信号除了标准的4～20mA模拟量信号、PT-100热电阻温度信号、24VDC直流开关量信号还有通过RS-485通讯的数字编码信号。燃气行业对防爆要求较高，每一信号回路都必须装防爆安全栅。??? 1)压力、差压信号为4～20mA模拟量信号，直接通过4～20mA安全隔离栅进入PLC或RTU的4～20mA模拟量输入模块。??? 2)PT-100热电阻信号根据点数的多少有两种方法接入：点数少时，选用带信号转换功能的热电阻变送器或选用热电阻信号安全隔离栅，变换为4～20mA标准信号接入，这样不用再购买价格较贵的RTD温度信号输入模块；点数较多时，选用专用温度信号输入的RTD输入模块，这样可以直接接入热电阻信号，不用每路都加变送器。当然这些都是从节约成本来考虑，性能上差别不大。??? 3)流量信号孔板流量计出来的是4～20mA差压信号，按4～20mA标准信号处理。大多数涡轮流量计都提供4～20mA的流量信号，但不少国外进口的只提供脉冲信号或RS-232/485信号，由于RS-232/485信号可以在一路信号线上传送多个参数，且是数字编码信号，不易受外界干扰，所以国内的一些智能涡轮流量计厂家已同时提供RS-232/485信号接口。我们可以通过DDE(动态数据交换)或OPC(OLE for Process Control，对象链接和嵌入技术在过程控制上的应用)方式，在SCADA主机上安装DDE Server或OPC Server，就可以将信号采集到iFix组态软件。??? 4)阀位开关量信号经24VDC开关隔离栅接入24VDC开关量输入模块。??? 5)可燃气体泄漏报警，信号先接入其