一、現(xiàn)狀

        油田的現(xiàn)場為十幾個計量間，而且每個計量間離中心控制室都很遠（最遠有10公里），每天都要對油的溫度進行多次采樣，人力物力都很大。同時又不能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及時對輸送的油溫進行調(diào)整，特別是冬天室外溫度低，如果油的溫度過低沒有及時發(fā)現(xiàn)而將管線凍裂，影響實際生產(chǎn)。因此，我公司設(shè)計遠程數(shù)采系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場進行實時檢測，當(dāng)出現(xiàn)溫度超限等問題及時解決，系統(tǒng)中采集出來并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心系統(tǒng)主機上，通過圖形畫面顯示輸出。該系統(tǒng)具有趨勢、報警、查詢等功能，使操作人員在控制室內(nèi)了解全部計量間區(qū)域的生產(chǎn)情況，進行調(diào)度管理，也為今后建立全公司綜合信息管理，實現(xiàn)無紙辦公和決策信息支持打下基礎(chǔ)。計量間可以增加紅外線裝置，當(dāng)有人非正常進入計量間時，紅外線裝置就會自動向控制內(nèi)發(fā)出報警信號，通知控制內(nèi)人員有人進入計量間，起到安全保護的作用。

        二、系統(tǒng)設(shè)計功能

        1、數(shù)據(jù)采集功能

        生產(chǎn)過程中需要對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行采集，及時準(zhǔn)確的反映現(xiàn)場的情況，我們將采用北京三維力控的工業(yè)控制組態(tài)軟件力控中的HMI/SCADA—pLerine®為監(jiān)控平臺，對實時過程數(shù)據(jù)進行采集。現(xiàn)場的每個計量間中安裝一個數(shù)采控制單元，數(shù)采控制單元作用是把現(xiàn)場溫度信號進行放大、處理等工作，之后把計量間的數(shù)據(jù)打成數(shù)據(jù)包傳送到控制中心；數(shù)據(jù)傳送是通過數(shù)字電臺方式傳送的，數(shù)字電臺通過RS233串口與控制中心計算機串口和現(xiàn)場數(shù)采控制單元相連接，使控制中心和各個計量間以TCP/IP協(xié)議通訊（如下圖所示）?？刂浦行耐ㄟ^數(shù)字電臺實時輪尋接收各個計量間電臺發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并把現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)在控制中心計算機中形成歷史，便于對當(dāng)月或當(dāng)年的溫度平穩(wěn)度進行查詢，在當(dāng)?shù)赜脖P保留一年以上的歷史數(shù)據(jù)，可根據(jù)硬盤的容量和實際需要具體確定。

        2、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時顯示、運算、存儲功能

        (1)采用圖形界面，可根據(jù)用戶的需要創(chuàng)建總貌圖、流程圖、工框圖、趨勢曲線圖、儀表棒圖、報警畫面，實時顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。各畫面之間可方便的進行切換。

        (2)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行運算處理，根據(jù)用戶的需要對現(xiàn)場原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，并通過各種形式實時顯示。

        (3)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定時存儲，可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時間對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行存儲。可保存十年以上的歷史數(shù)據(jù)和報警信息。

        3、查詢功能

        形成實時數(shù)據(jù)庫可方便的進行分類查詢

        (1)單元數(shù)據(jù)查詢

        (2)實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)測

        (3)各類歷史數(shù)據(jù)查詢

        (4)生產(chǎn)實時趨勢、歷史趨勢查詢

        4、報表打印功能

        系統(tǒng)配備打印機，可根據(jù)用戶的具體要求自動生成和打印各種報表，例如：

        (1)生產(chǎn)日報

        (2)生產(chǎn)情況班報

        (3)事故報表

        以便數(shù)據(jù)管理部門或決策者分析能源使用情況，并提供數(shù)據(jù)管理決策的依據(jù)。并且報表格式、數(shù)據(jù)構(gòu)成、采樣間隔等參數(shù)都可隨時更改。

        5、報警功能

        具有聲音、圖像等多種報警手段，并提供歷史報警查詢。

        6、數(shù)據(jù)壓縮處理

        要傳送的報警數(shù)據(jù)首先要經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮處理，以降低網(wǎng)絡(luò)負荷，提高對通訊帶寬的利用率。數(shù)據(jù)壓縮采用優(yōu)化壓縮算法，以獲取較高的壓縮比和較快的壓縮速度。

        7、數(shù)據(jù)校驗處理

        為保證報警數(shù)據(jù)傳送的可靠性，對傳送的報文數(shù)據(jù)要進行數(shù)據(jù)校驗處理。在發(fā)送端對報文數(shù)據(jù)加入校驗碼，在接收端對數(shù)據(jù)及校驗碼進行檢驗，對誤碼進行糾錯處理有效地解決線路干擾嚴重、誤碼率較高的問題。

        8、通訊狀態(tài)檢測與監(jiān)視

        為提高通訊可靠性，遠程通訊服務(wù)程序要具備通訊狀態(tài)檢測與監(jiān)視功能，實時診斷通訊狀態(tài)和鏈路連接情況。

        9、鏈路自動恢復(fù)處理

        當(dāng)通訊鏈路出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時，遠程通訊服務(wù)程序要具備鏈路自動恢復(fù)功能，并保證在發(fā)生鏈路中斷時發(fā)送的報文不被丟失。

        現(xiàn)過程控制信息提供給管理數(shù)據(jù)庫。通用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫需要支持ODBC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

        10、該系統(tǒng)具有良好的開放性，其規(guī)模也可以自由伸縮，系統(tǒng)可以隨時擴容。

        三、網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖

        四、力控pLerine™簡介

        4.1開發(fā)系統(tǒng)

        力控®提供了一個高度集成化、可視化的開發(fā)環(huán)境。極為友好的界面風(fēng)格使您“上手”非常容易。

        *圖庫

        集成化的開發(fā)環(huán)境、增強的圖形功能，豐富的圖形元素及超級子圖精靈圖庫集，提供子圖精靈開發(fā)工具，用戶可以方便地生成自己的圖庫；力控®優(yōu)化設(shè)計的圖庫，提供了豐富的子圖和“子圖精靈”，任意拖拽不變形，使您的工程畫面精益求精。

        *內(nèi)部組件

        視頻組件：進行視頻的捕捉和回放；

        溫控曲線組件：可以進行溫度的自動升溫和保溫控制；

        瀏覽器組件：可以作為標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器客戶端；

        標(biāo)準(zhǔn)WINDOWS組件：支持標(biāo)準(zhǔn)的文本框、單選框、列表框等組件；

        增強的報警組件：集成的報警管理和查詢；

        X—Y曲線組件：可以自由的進行曲線分析和查詢；

        幻燈片組件：靈活的幻燈片播放，可進行自由控制；

        自由曲線組件：方便的繪制各種曲線和動畫連接；

        萬能報表組件：類EXCEL的報表工具，方便您完成管理報表；

        立體棒圖組件：直方圖的分析工具；

        歷史追憶組件：可以追憶帶毫秒標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，方便事故查詢；

        手機短信組件：簡單的手機短信發(fā)送組件；

        *報表組件

        歷史報表

        方便快速的歷史報表生成工具，能進行日報、月報、季報、年報的生成，對數(shù)據(jù)存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進行任意指定，并可以根據(jù)存儲的時間進行查詢歷史數(shù)據(jù)，組態(tài)時在力控的繪畫菜單內(nèi)進行歷史報表的選取。

        內(nèi)嵌多功能報表

        靈活的報表生成方式，可以任意設(shè)置報表格式，實現(xiàn)各種運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析、報表打印等。既可以制作實時報表，也可以制作歷史報表?？梢栽趫蟊砩贤瑫r顯示實時數(shù)據(jù)和任意時刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計處理，例如取行平均、列平均，統(tǒng)計出最大最小值。內(nèi)嵌多功能報表提供了相應(yīng)的報表函數(shù)，可以制作各種報表模板，實現(xiàn)多次使用，以免重復(fù)工作，組態(tài)時在力控的子圖內(nèi)。

        內(nèi)置數(shù)據(jù)表

        內(nèi)置數(shù)據(jù)表是力控開發(fā)人員總結(jié)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點開發(fā)出的內(nèi)置實時關(guān)系數(shù)據(jù)表，利用報表模板可以將力控實時數(shù)據(jù)庫的變量和報表字段進行任意綁定，可以對任意的數(shù)據(jù)進行插入、刪除、遍歷、存盤，內(nèi)置的報表過濾器可以任意設(shè)定不同情況下的查詢條件，根據(jù)查詢條件對所查出的記錄進行選取來參與數(shù)據(jù)處理。

        *動作腳本

        動作腳本類型和觸發(fā)方式多樣，具備自定義函數(shù)功能，支持數(shù)組運算和循環(huán)控制。內(nèi)置多種打印函數(shù)，可根據(jù)畫面的大小進行任意設(shè)置打印范圍。

        4.2系統(tǒng)安全性

        力控吸收了國際上眾多知名DCS控制軟件的思想精華，并經(jīng)歷了大量復(fù)雜工程應(yīng)用的嚴峻考驗。它徹底解決了很多監(jiān)控組態(tài)軟件大點數(shù)時不穩(wěn)定或死機的問題，為用戶解除了后顧之憂。

        *安全保護

        力控®提供了完備的安全保護機制，以保證生產(chǎn)過程的安全可靠。力控®的用戶管理將用戶分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員等多個級別，并可根據(jù)級別限制對重要工藝參數(shù)的修改，以有效避免生產(chǎn)過程中的誤操作。

        *報警和事件記錄

        力控在運行時自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件。一旦發(fā)生事故，可就此作為分析事故原因的依據(jù)，為實現(xiàn)事故追憶，提供基礎(chǔ)資料。

        4.3網(wǎng)絡(luò)

        力控是真正的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在工程項目中用戶可以根據(jù)實際需要，靈活地構(gòu)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

        4.4網(wǎng)絡(luò)熱備

        力控支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余，支持報警、歷史數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)時鐘的同步。在雙機冗余基礎(chǔ)上，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自動跟蹤冗余主/從機的切換。各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅可以監(jiān)視，還能夠進行控制。