時間:2011-11-01 14:14:33來源:gengwt
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。
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