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(yuǎn)(最遠(yuǎn)有10公里),每天都要對油的溫度進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)程數(shù)采系統(tǒng),可以對現(xiàn)場進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入計量間,起到安全保護(hù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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)。控制中心通過數(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(jìn)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(jìn)行切換
(2) 對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(fù)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(jìn)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(jìn)行檢驗,對誤碼進(jìn)行糾錯處理有效地解決線路干擾嚴(yán)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(yuǎn)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(yuǎn)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?fù)涫疽鈭D如下所示

四、力控pLerineTM簡介
▼ 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(jìn)行視頻的捕捉和回放;
溫控曲線組件:可以進(jìn)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(jìn)行曲線分析和查詢;
幻燈片組件:靈活的幻燈片播放,可進(jìn)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
1、歷史報表:
方便快速的歷史報表生成工具,能進(jìn)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(jìn)行任意指定,并可以根據(jù)存儲的時間進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù),組態(tài)時在力控的繪畫菜單內(nèi)進(jìn)行歷史報表的選取。
2、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。可以在報表上同時顯示實時數(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)。
3、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(jìn)行任意綁定,可以對任意的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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?jǐn)?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(jìn)行任意設(shè)置打印范圍。
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(yán)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(hù)
力控?提供了完備的安全保護(hù)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。
▼ 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)。
* 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(jìn)行控制。
豐富的I/O驅(qū)動程序,支持多種硬件設(shè)備和通信協(xié)議,目前支持的設(shè)備包括:
支持霍尼維爾、橫河、福克斯波羅、費希爾等廠家的DCS通訊。
AB、GE、Omron、Modicon、Siemens、松下、三菱等廠家生產(chǎn)的PLC;
Honeywell、虹潤等廠家生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器以及其它流行的智能儀表、智能終端;
研華、研祥、中泰、康拓等廠家生產(chǎn)的板卡及相關(guān)的智能模塊;
不同廠家的變頻器如SIEMENS、三菱、富士等;
各種不同的UPS設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等;
支持PROFIBUS、 Can、LonWorks、MODBUS、Opto22等標(biāo)準(zhǔn)的總線設(shè)備;
另外,也可以按照用戶提出的通信協(xié)議和硬件接口,在較短時間內(nèi)開發(fā)新的驅(qū)動程序。
支持OPC方式
五、系統(tǒng)基本配置
