SCADA系统组成及功能学习教案课件.pptx

1、会计学1SCADA系统组成及功能系统组成及功能17:372第1页/共65页17:373第2页/共65页17:374 系统的硬件配置系统的硬件配置 SCADA系统服务器 装软件 管线调度员工作站 工程师站 应用软件工作站 交换机 域控服务器 Web服务器及防火墙 激光打印机、大屏幕投影仪 以太网接口，通讯采用局域网。第3页/共65页17:375TCP/IPDNP 3.0、IEC 60870-5等。等。第4页/共65页17:376第5页/共65页17:377第6页/共65页17:378第7页/共65页17:379行控制操作，通过活动画面进行数据输入。第8页/共65页17:3710第9页/共65页1

2、7:3711第10页/共65页17:3712第11页/共65页17:3713第12页/共65页17:3714第13页/共65页17:3715第14页/共65页17:3716第15页/共65页17:3717第16页/共65页17:3718站按设备及功能可分为站按设备及功能可分为泵站、分输泵站、集输泵站和分输泵站、分输泵站、集输泵站和分输站，按位置可分为首站、末站、中间站。站，按位置可分为首站、末站、中间站。站控系统是指它们的中央控制系统。它除了要对站内重要站控系统是指它们的中央控制系统。它除了要对站内重要设备的控制系统进行监控和协调以外，还要完成许多功能设备的控制系统进行监控和协调以外，还要完成

3、许多功能，如与调控中心的数据传输等。，如与调控中心的数据传输等。第17页/共65页17:3719第18页/共65页17:3720常用的两种形式是：常用的两种形式是：点对点结构，也称星型机构，这种结构下，下级控制单点对点结构，也称星型机构，这种结构下，下级控制单元的通信线路分别连接到站控系统，各下级单元之间不能元的通信线路分别连接到站控系统，各下级单元之间不能之间通信。之间通信。多点结构，各级间公用一条总线，即采用在线总线的方多点结构，各级间公用一条总线，即采用在线总线的方式。式。站控服务器与控制器之间的通讯通常采用站控服务器与控制器之间的通讯通常采用OPC或其他或其他方式通讯，控制器与方式通讯

4、，控制器与I/O卡件的通讯通常是采用卡件的通讯通常是采用MODBUS协协议或议或PROFIBUS协议实现通讯。协议实现通讯。第19页/共65页17:3721第20页/共65页17:3722站控系统的硬件配置站控系统的硬件配置第21页/共65页17:3723第22页/共65页17:3724第23页/共65页17:3725n件和画面打印的功能。第24页/共65页17:3726第25页/共65页17:3727还可独立进行工作，实现PID及其他控制。n如进站、出站压力远程控制第26页/共65页17:3728行报告第27页/共65页17:3729 一、一、调度控制中心调度控制中心 调度控制中心调度控制中

5、心的主要任务是通的主要任务是通过过位于管道沿线位于管道沿线的远程监控站对的远程监控站对全线进行集中监全线进行集中监控。控。2.4 西气东输西气东输SCADA系统系统第28页/共65页17:3730上海调度控制中心上海调度控制中心配置配置框框图图激光打印机激光打印机激光打印机激光打印机冗余磁盘阵列备用服务器备用服务器 磁带机USB主服务器主服务器100 BaseT Ethernet-LAN A100 BaseT Ethernet-LAN B#2操作员工操作员工作站作站工程师工作站工程师工作站Router彩色打印机彩色打印机模拟培训系统模拟培训系统#1 培训工作站培训工作站#2培训工作站培训工作站

6、背投影系统背投影系统WANGPS 报警报警/事件打印机事件打印机#3操作员工操作员工作站作站#4操作员操作员工作站工作站#5操作员工操作员工作站作站#1操作员工操作员工作站作站工程师工作站工程师工作站投影仪投影仪模拟仿真服务器模拟仿真服务器加密机加密机加密机加密机TCP/IPLAN ALAN BTCP/IP网关服务器网关服务器Web服务器服务器接接 MISRouterRouterRouter防火墙防火墙防火墙防火墙网关网关历史历史实时实时EFM客户信息客户信息历史历史实时实时EFM客户信息客户信息LANDDN拨号拨号卫星网卫星网第29页/共65页17:3731SCADA系统软件系统软件 一般由

7、实时数据库和历史数据库组成一般由实时数据库和历史数据库组成实时数据库实现：实时数据库实现：采集数据采集数据监控现场设备监控现场设备产生报警产生报警/事件日志事件日志执行计算功能执行计算功能能配置成完全冗余系统能配置成完全冗余系统驱动设备驱动设备能提供客户应用能提供客户应用第30页/共65页17:3732历史数据库历史数据库从实时数据库获得数据从实时数据库获得数据用于报表用于报表参数的趋势图参数的趋势图冗余配置冗余配置可按年，月，日时间间隔摘要数据，在线存储可按年，月，日时间间隔摘要数据，在线存储老数据自动存入（光盘，也可从光盘读取数据，回到老数据自动存入（光盘，也可从光盘读取数据，回到在线的历

8、史数据库）在线的历史数据库）第31页/共65页17:3733人机界面（人机界面（MMI）图形用户界面图形用户界面显示建立和显示配置显示建立和显示配置 操作员界面操作员界面不同的操作权限的操作员通过不同的用户名和密码不同的操作权限的操作员通过不同的用户名和密码进行登录，从而达到安全的目的。一般情况下有三进行登录，从而达到安全的目的。一般情况下有三级控制权限：级控制权限：*监视级监视级-只能浏览流程图和参数，不能对设备只能浏览流程图和参数，不能对设备进行控制；进行控制；*操作级操作级-既可以浏览，也可以对设备进行控制既可以浏览，也可以对设备进行控制，如启停设备、开关阀门；，如启停设备、开关阀门；*

9、管理级管理级-最高权限，可修改用户名和密码，并最高权限，可修改用户名和密码，并可以修改数据库的内容。可以修改数据库的内容。第32页/共65页17:3734站场名称站场名称单位单位数量数量备注备注压气站座10包括首站、郑州分输压气站分输站座17其中干线9座、支干线8座。独立清管站座8 分输清管站座4 分输阀室座3 上海末站座1 远控线路截断阀室座139包括支干线2座远控线路截断阀室用户门站座18规划数量地下储气库座1规划数量规划中的11条输气支线的工艺站场座数量待定调度控制中心监控范调度控制中心监控范围围 调度控制中心调度控制中心第33页/共65页17:3735调度控制中心将主要完成下列任务：调

10、度控制中心将主要完成下列任务：调度控制中心调度控制中心 全线启输；全线启输；增量或减量输送；增量或减量输送；停输；停输；分输站启分输站启/停；停；压气站启停；压气站启停；第34页/共65页17:3736 向管道沿线各站下达压力和流量设定值；向管道沿线各站下达压力和流量设定值；管道故障处理；管道故障处理；发布发布ESDESD命令；命令；控制权限的确定；控制权限的确定；系统时钟同步；系统时钟同步；数据通信信道故障时主备信道的切换等。数据通信信道故障时主备信道的切换等。调度控制中心调度控制中心第35页/共65页17:3737 在上海调度控制中心由于任何原因不能对在上海调度控制中心由于任何原因不能对管

11、道实施正常监控时，后备控制中心将接管系管道实施正常监控时，后备控制中心将接管系统监控权。统监控权。后备控制中心后备控制中心 SCADASCADA系统系统 后备控制中心随时监视和跟踪上海调度控后备控制中心随时监视和跟踪上海调度控制中心的运行状态，保证数据同步并达到历史制中心的运行状态，保证数据同步并达到历史数据异地备份的目的。数据异地备份的目的。第36页/共65页17:3738北京后备控制中心北京后备控制中心配置图配置图 去上海调度控制中心XIN 专线DDN(主信道)去站控系统XI电信公网(备用信道)XIN去站控系统宽行点阵打印机激光打印机SCADA服务器EFM服务器SCADA历史数据服务器XI

12、N（卫星(主信道)Router路由器Router路由器Router路由器去上海调度控制中心卫星(备用信道)Router路由器卫卫星星历史数据库磁盘阵列操作员工作站操作员工作站工程师工作站彩色打印机打印终端防火墙防火墙线路加密机线路加密机通信专业提供LAN ALAN B第37页/共65页17:3739 二、二、远程监控站远程监控站 站控系统站控系统主要由过程控制单元、操作员工作主要由过程控制单元、操作员工作站、数据通信接口、计算机网络系统等构成。过站、数据通信接口、计算机网络系统等构成。过程控制单元采用可编程序逻辑控制器（程控制单元采用可编程序逻辑控制器（PLCPLC）。）。操作员工作站采用微型

13、计算机。操作员工作站采用微型计算机。在沿线在沿线2929座工座工艺站场设有艺站场设有站控站控系统系统。第38页/共65页17:3740典型站场典型站场站控系统站控系统配置图配置图线路加密器线路加密器Router路由器Router路由器TCP/IPTCP/IP 去上海调度控制中心 卫星(备用信道)主PLC备PLC流量计算机流量计卫星站控ESD压缩机 UCP/ESD压缩机组阴保站现场仪表控制设备火灾检测变电所站控系统操作员工作站(MMI)X去上海调度控制中心XIN 电信公网(备用信道)宽行点阵打印机激光打印机通信专业提供I/OI/O(包括数据通信传输信号)LAN ALAN B100 BaseT E

14、thernet-LAN A100 BaseT Ethernet-LAN B流量计算机流量计计量系统第39页/共65页17:3741站控系统的主要功能如下：站控系统的主要功能如下：远程监控站远程监控站 数据采集和处理数据采集和处理;提供人机对话的窗口提供人机对话的窗口;信息显示信息显示;数据存储及处理数据存储及处理;过程控制过程控制;逻辑控制逻辑控制;第40页/共65页17:3742 远程监控站远程监控站 联锁保护联锁保护;紧急停车紧急停车;报警和事件打印报警和事件打印;打印生产报表打印生产报表;执行调度控制中心发送的指令，向调度控执行调度控制中心发送的指令，向调度控制中心发送带时间标志的实时数

15、据。制中心发送带时间标志的实时数据。第41页/共65页17:3743 在沿线在沿线无人值守无人值守的清的清管站、分输清管站、分输管站、分输清管站、分输阀室、远控线路截断阀室阀室、远控线路截断阀室等共设有等共设有153153套套RTURTU。远程监控站远程监控站第42页/共65页17:3744第43页/共65页17:3745RTU通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成。第44页/共65页17:3746第45页/共65页17:3747第46页/共65页17:3748第47页/共65页17:3749第48页/共65页17:3750第49页/共65页17:3751站1站

16、2调控中心阀室RTU站n通信网络第50页/共65页17:3752第51页/共65页17:3753n第52页/共65页17:3754压力传感器温度传感器PLC机柜工作站显示器流量计现场仪表电动阀AODO/DIPID调节阀DO/DIAO/AI局域网现场总线打印机加热炉PLC局域网罐区第53页/共65页17:3755第54页/共65页17:3756第55页/共65页17:3757第56页/共65页17:3758阿独管线阿拉山口站PLC硬件结构6个17 槽的机架为远程I/O 机架2 个7 槽的机架为控制器机架第57页/共65页17:3759第58页/共65页17:3760的通讯第59页/共65页17:3761第60页/共65页17:3762第61页/共65页17:3763第62页/共65页17:3764第63页/共65页17:3765第64页/共65页