横河SCADA在海上油井监控中的应用-软件.PDFVIP

横河 SCADA 在海上油井监控中的应用 作者：宋鹏云 单位：横新软件工程（无锡）有限公司 1 引言 随着全球科技的进步和经济的飞速发展，石油这种能源始终是供不应求，人们除了在陆地上钻 探以获得石油，在近海海底钻井也能获得石油。相比较陆地上的石油开采，在海上开采石油的难度 要更大一些，要克服水深，海浪，大风以及恶劣气候的影响。因此海上石油开采的发展要比陆上石 油开采发展的更晚一些，海上石油开采工艺的自动化程度也相对比较落后。 本文将以伊朗海洋石油公司位于波斯湾的油气井群为背景，详细介绍横河 SCADA 系统在海上 油井和海上石油平台的数据采集和监控中的应用。 2 横河 SCADA 系统简介 横河 SCADA 系统主要包括两大部分：数据库、人机界面 HMI 软件和远程终端单元 RTU。 其中数据库和人机界面软件是横河的 FAST/TOOLS，该软件包安装于服务器和一般 PC 工作 站，用于数据的采集存储，流程画面的显示等，还提供历史数据库、报警、趋势图和报表生成等功 能。同时它还拥有开放性的接口，能与其它厂家无论是上位机软件还是下位机 PLC 都能直接通讯。 远程终端单元是横河的 STARDOM 控制系统，该系统是由传统 PLC 控制器的基础上发展而来， 用于提供给各种现场仪表接口，采集各种仪表的数据，实现一般逻辑控制，并将数据上传给人机界 面或从人机界面接收操作命令并将命令实现到现场控制阀、泵、电机等设备。 当然介于这两个部分之间是必不可少的通讯网络部分，其中 FAST/TOOLS 和 STARDOM 之间 一般采用光纤以太网通讯，也可以采用卫星、无线等通讯方式。 横河 SCADA 系统常用于石油、天然气开采，海上平台，石油、天然气管道输送等上游 （Upstream）行业，同时也可以用于水处理，水输送，电厂等工业现场。 2.1 STARDOM 简介 图2.1 横河Stardom 控制器 横河 Stardom 是一个基于网络的控制系统（NCS），其定位介于低端的 PLC 控制器和高端的 中华人民共和国，江苏省无锡市，无锡-新加坡工业园锡坤路 11 号 电话：86-510传真：86-510-8528 2802 No.11, Xi kun Road, Wuxi-Singapore Industrial Park, Wuxi City, Jiangsu Province, PRC. Tel: 86-510Fax: 86-510-8528 2802 DCS 系统之间。其控制模块上提供直接的 RJ45 以太网接口，因此非常方便用于以以太网为控制网 络的系统中。 从硬件角度来讲，它是一个模块化的控制器，按不同功能分有底板模块、供电模块、CPU 控制 模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及串口通讯模块等。 并提供标准的 19 英寸安装尺寸。其中供电模块、控制模块和网络接口都采用冗余配置。 CPU 模块一般冗余配置，CPU 模块的核心为 Pentium MMX 166MHZ 处理器，128MB 内存； 另外还附带一个系统卡小插槽，用于放置 32MB～512MB 系统卡（闪存卡）；两个 100/10Mbps 以 太网接口，用于与上位机 HMI 的通讯；一个 RS232C 串口，可以用于与触摸屏显示设备或其它 PLC 通讯；还配备两节 5 号电池，用于外部电源断开的情况下保存系统数据和程序。 从软件角度来讲，它以 IEC61131 标准语言作为逻辑编程语言，其中包括功能块（FB）、梯形 图（LD）、顺控图（SFC ）、结构体文本（ST ）、指令表（IL）。同时支持多种通讯接口（协议）： 如 MODBUS、TCP/IP、OPC、HART、Foundation Fieldbus、Web 服务器和 E-mail 服务器。 从控制功能来说，他基本能实现 DCS 所能实现的所有控制功能，并且支持在线修改和下装程 序。 2.2 FAST/TOOLS 简介 图2.2 横河 Fas