SCADA系統(tǒng)組成及功能學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)組成及功能組成及功能第一頁，共65頁。17:082第1頁/共65頁第二頁，共65頁。17:083第2頁/共65頁第三頁，共65頁。17:084系統(tǒng)的硬件配置系統(tǒng)的硬件配置 SCADA系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器 裝軟件裝軟件管線管線(gunxin)調(diào)度員工作站調(diào)度員工作站工程師站工程師站應(yīng)用軟件工作站應(yīng)用軟件工作站 交換機(jī)交換機(jī)域控服務(wù)器域控服務(wù)器Web服務(wù)器及防火墻服務(wù)器及防火墻激光打印機(jī)、大屏幕投影儀激光打印機(jī)、大屏幕投影儀以太網(wǎng)接口，通訊采用局域網(wǎng)。以太網(wǎng)接口，通訊采用局域網(wǎng)。 第3頁/共65頁第四頁，共65頁。17:085TCP/IP如DNP 3.0、IE

2、C 60870-5等。第4頁/共65頁第五頁，共65頁。17:086第5頁/共65頁第六頁，共65頁。17:087第6頁/共65頁第七頁，共65頁。17:088第7頁/共65頁第八頁，共65頁。17:089據(jù)，進(jìn)行控制操作，通過活動(dòng)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。第8頁/共65頁第九頁，共65頁。17:0810第9頁/共65頁第十頁，共65頁。17:0811第10頁/共65頁第十一頁，共65頁。17:0812第11頁/共65頁第十二頁，共65頁。17:0813第12頁/共65頁第十三頁，共65頁。17:0814第13頁/共65頁第十四頁，共65頁。17:0815第14頁/共65頁第十五頁，共65頁。17:0

3、816第15頁/共65頁第十六頁，共65頁。17:0817第16頁/共65頁第十七頁，共65頁。17:0818站按設(shè)備及功能可分為泵站、分輸泵站、集輸泵站和分輸站按設(shè)備及功能可分為泵站、分輸泵站、集輸泵站和分輸站，按位置可分為首站、末站、中間站。站，按位置可分為首站、末站、中間站。站控系統(tǒng)是指它們的中央控制系統(tǒng)。它除了站控系統(tǒng)是指它們的中央控制系統(tǒng)。它除了(ch le)要對(duì)站要對(duì)站內(nèi)重要設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和協(xié)調(diào)以外，還要完成許內(nèi)重要設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和協(xié)調(diào)以外，還要完成許多功能，如與調(diào)控中心的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。多功能，如與調(diào)控中心的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取５?7頁/共65頁第十八頁，共65頁。17:08

4、19第18頁/共65頁第十九頁，共65頁。17:0820常用的兩種形式是：常用的兩種形式是：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，也稱星型機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)下，下級(jí)控制單元的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，也稱星型機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)下，下級(jí)控制單元的通信線路分別連接到站控系統(tǒng)，各下級(jí)單元之間不能之間通信通信線路分別連接到站控系統(tǒng)，各下級(jí)單元之間不能之間通信。多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，各級(jí)間公用一條總線，即采用在線總線的方式。多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，各級(jí)間公用一條總線，即采用在線總線的方式。站控服務(wù)器與控制器之間的通訊通常采用站控服務(wù)器與控制器之間的通訊通常采用OPC或其他或其他(qt)方方式通訊，控制器與式通訊，控制器與I/O卡件的通訊通常是采用卡件的通訊通常是采用MODBU

5、S協(xié)議或協(xié)議或PROFIBUS協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊。協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊。 第19頁/共65頁第二十頁，共65頁。17:0821第20頁/共65頁第二十一頁，共65頁。17:0822站控系統(tǒng)的硬件站控系統(tǒng)的硬件(yn jin)配置配置第21頁/共65頁第二十二頁，共65頁。17:0823第22頁/共65頁第二十三頁，共65頁。17:0824第23頁/共65頁第二十四頁，共65頁。17:0825n件和畫面打印的功能。第24頁/共65頁第二十五頁，共65頁。17:0826第25頁/共65頁第二十六頁，共65頁。17:0827還可獨(dú)立進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)PID及其他控制。n如進(jìn)站、出站壓力遠(yuǎn)程控制第26頁/共65頁第二十

6、七頁，共65頁。17:0828行報(bào)告第27頁/共65頁第二十八頁，共65頁。17:0829 一、調(diào)度一、調(diào)度(diod)(diod)控制中控制中心心 調(diào)度控制中心調(diào)度控制中心的主要任務(wù)是通的主要任務(wù)是通過過位于管道沿線位于管道沿線的遠(yuǎn)程監(jiān)控站對(duì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控站對(duì)全線進(jìn)行集中監(jiān)全線進(jìn)行集中監(jiān)控?？?。2.4 西氣東輸西氣東輸SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)第28頁/共65頁第二十九頁，共65頁。17:0830上海調(diào)度上海調(diào)度(diod)(diod)控制中心配置框圖控制中心配置框圖激光打印機(jī)激光打印機(jī)激光打印機(jī)激光打印機(jī)冗余磁盤陣列備用服務(wù)器備用服務(wù)器 磁帶機(jī)USB主服務(wù)器主服務(wù)器100 BaseT Et

7、hernet - LAN A100 BaseT Ethernet - LAN B#2操作員工操作員工作站作站工程師工作站工程師工作站Router彩色打印機(jī)彩色打印機(jī)模擬培訓(xùn)系統(tǒng)模擬培訓(xùn)系統(tǒng)#1 培訓(xùn)工作站培訓(xùn)工作站 #2培訓(xùn)工作站培訓(xùn)工作站背投影系統(tǒng)背投影系統(tǒng)WANGPS 報(bào)警報(bào)警/事件打印機(jī)事件打印機(jī)#3操作員工操作員工作站作站#4操作員操作員工作站工作站#5操作員工操作員工作站作站#1操作員工操作員工作站作站工程師工作站工程師工作站投影儀投影儀模擬仿真服務(wù)器模擬仿真服務(wù)器加密機(jī)加密機(jī)加密機(jī)加密機(jī)TCP/IPLAN ALAN BTCP/IP網(wǎng)關(guān)服務(wù)器網(wǎng)關(guān)服務(wù)器Web服務(wù)器服務(wù)器接接 MISR

8、outerRouterRouter防火墻防火墻防火墻防火墻網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)歷史歷史實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)EFM客戶信息客戶信息歷史歷史實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)EFM客戶信息客戶信息LANDDN撥號(hào)撥號(hào)衛(wèi)星網(wǎng)衛(wèi)星網(wǎng)第29頁/共65頁第三十頁，共65頁。17:0831SCADA系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 一般由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史一般由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史(lsh)數(shù)數(shù)據(jù)庫組成據(jù)庫組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)：采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)生報(bào)警產(chǎn)生報(bào)警/事件日志事件日志執(zhí)行計(jì)算功能執(zhí)行計(jì)算功能能配置成完全冗余系統(tǒng)能配置成完全冗余系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備能提供客戶應(yīng)用能提供客戶應(yīng)用第30頁/共65頁第三十一頁，共65頁。17:0832歷史

9、數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)庫從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)用于報(bào)表用于報(bào)表參數(shù)的趨勢(shì)圖參數(shù)的趨勢(shì)圖冗余配置冗余配置可按年，月，日時(shí)間間隔摘要可按年，月，日時(shí)間間隔摘要(zhiyo)數(shù)據(jù)，在線存數(shù)據(jù)，在線存儲(chǔ)儲(chǔ)老數(shù)據(jù)自動(dòng)存入（光盤，也可從光盤讀取數(shù)據(jù)，回到老數(shù)據(jù)自動(dòng)存入（光盤，也可從光盤讀取數(shù)據(jù)，回到在線的歷史數(shù)據(jù)庫）在線的歷史數(shù)據(jù)庫）第31頁/共65頁第三十二頁，共65頁。17:0833人機(jī)界面（人機(jī)界面（MMI）圖形用戶界面圖形用戶界面顯示建立和顯示配置顯示建立和顯示配置 操作員界面操作員界面不同的操作權(quán)限的操作員通過不同的操作權(quán)限的操作員通過(tnggu)不同的不同的用戶名和密碼進(jìn)行登錄，從

10、而達(dá)到安全的目的用戶名和密碼進(jìn)行登錄，從而達(dá)到安全的目的。一般情況下有三級(jí)控制權(quán)限：。一般情況下有三級(jí)控制權(quán)限： *監(jiān)視級(jí)監(jiān)視級(jí)-只能瀏覽流程圖和參數(shù)，不能對(duì)設(shè)只能瀏覽流程圖和參數(shù)，不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制；備進(jìn)行控制； *操作級(jí)操作級(jí)-既可以瀏覽，也可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控既可以瀏覽，也可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，如啟停設(shè)備、開關(guān)閥門；制，如啟停設(shè)備、開關(guān)閥門； *管理級(jí)管理級(jí)-最高權(quán)限，可修改用戶名和密碼，最高權(quán)限，可修改用戶名和密碼，并可以修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。并可以修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。第32頁/共65頁第三十三頁，共65頁。17:0834站場(chǎng)名稱站場(chǎng)名稱單位單位數(shù)量數(shù)量備注備注壓氣站座10包括首站、鄭州分輸壓氣站

11、分輸站座17其中干線9座、支干線8座。獨(dú)立清管站座8分輸清管站座4分輸閥室座3上海末站座1遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室座139包括支干線2座遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室用戶門站座18規(guī)劃數(shù)量地下儲(chǔ)氣庫座1規(guī)劃數(shù)量規(guī)劃中的11條輸氣支線的工藝站場(chǎng)座數(shù)量待定調(diào)度控制中心監(jiān)控調(diào)度控制中心監(jiān)控(jin kn)范圍范圍 調(diào)度調(diào)度(diod)(diod)控制控制中心中心第33頁/共65頁第三十四頁，共65頁。17:0835調(diào)度控制中心將主要調(diào)度控制中心將主要(zhyo)(zhyo)完成下列任務(wù)完成下列任務(wù)： 調(diào)度調(diào)度(diod)(diod)控制控制中心中心 全線啟輸；全線啟輸； 增量增量(zn lin)(zn lin)或減量輸送

12、；或減量輸送； 停輸；停輸； 分輸站啟分輸站啟/ /停；停； 壓氣站啟停；壓氣站啟停；第34頁/共65頁第三十五頁，共65頁。17:0836 向管道沿線各站下達(dá)壓力和流量設(shè)定值；向管道沿線各站下達(dá)壓力和流量設(shè)定值； 管道故障處理；管道故障處理； 發(fā)布發(fā)布(fb)ESD(fb)ESD命令；命令； 控制權(quán)限的確定；控制權(quán)限的確定； 系統(tǒng)時(shí)鐘同步；系統(tǒng)時(shí)鐘同步； 數(shù)據(jù)通信信道故障時(shí)主備信道的切換等。數(shù)據(jù)通信信道故障時(shí)主備信道的切換等。 調(diào)度調(diào)度(diod)(diod)控制控制中心中心第35頁/共65頁第三十六頁，共65頁。17:0837 在上海調(diào)度控制中心由于任何原因在上海調(diào)度控制中心由于任何原因(

13、yunyn)(yunyn)不能對(duì)管道實(shí)不能對(duì)管道實(shí)施正常監(jiān)控時(shí)，后備控制中心將接管系統(tǒng)監(jiān)控權(quán)。施正常監(jiān)控時(shí)，后備控制中心將接管系統(tǒng)監(jiān)控權(quán)。 后備后備(hubi)(hubi)控制中心控制中心 SCADA SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)(xtng) 后備控制中心隨時(shí)監(jiān)視和跟蹤上海調(diào)度控制中后備控制中心隨時(shí)監(jiān)視和跟蹤上海調(diào)度控制中心的運(yùn)行狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)同步并達(dá)到歷史數(shù)據(jù)異地心的運(yùn)行狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)同步并達(dá)到歷史數(shù)據(jù)異地備份的目的。備份的目的。第36頁/共65頁第三十七頁，共65頁。17:0838北京北京(bi jn)(bi jn)后備控制中心后備控制中心配置圖配置圖 去上海調(diào)度控制中心XIN 專線DD

14、N(主信道)去站控系統(tǒng)XI電信公網(wǎng)(備用信道)XIN去站控系統(tǒng)寬行點(diǎn)陣打印機(jī)激光打印機(jī)SCADA服務(wù)器EFM服務(wù)器SCADA歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器XIN（衛(wèi)星(主信道)Router路由器Router路由器Router路由器去上海調(diào)度控制中心衛(wèi)星(備用信道)Router路由器衛(wèi)衛(wèi)星星歷史數(shù)據(jù)庫磁盤陣列操作員工作站操作員工作站工程師工作站彩色打印機(jī)打印終端防火墻防火墻線路加密機(jī)線路加密機(jī)通信專業(yè)提供LAN ALAN B第37頁/共65頁第三十八頁，共65頁。17:0839 二、遠(yuǎn)程二、遠(yuǎn)程(yunchng)(yunchng)監(jiān)控站監(jiān)控站 站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)主要由過程控制單元、操作員工作主要由過程控制單元、操

15、作員工作站、數(shù)據(jù)通信接口、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等構(gòu)成。過站、數(shù)據(jù)通信接口、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等構(gòu)成。過程控制單元采用可編程序邏輯控制器（程控制單元采用可編程序邏輯控制器（PLCPLC）。）。操作員工作站采用微型計(jì)算機(jī)。操作員工作站采用微型計(jì)算機(jī)。 在沿線在沿線2929座工座工藝站場(chǎng)設(shè)有藝站場(chǎng)設(shè)有站控站控系統(tǒng)系統(tǒng)。第38頁/共65頁第三十九頁，共65頁。17:0840典型典型(dinxng)(dinxng)站場(chǎng)站控系統(tǒng)站場(chǎng)站控系統(tǒng)配置圖配置圖線路加密器線路加密器Router路由器Router路由器TCP/IPTCP/IP 去上海調(diào)度控制中心 衛(wèi)星(備用信道)主PLC備PLC流量計(jì)算機(jī)流量計(jì)衛(wèi)星站控ESD壓

16、縮機(jī) UCP/ESD壓縮機(jī)組陰保站現(xiàn)場(chǎng)儀表控制設(shè)備火災(zāi)檢測(cè)變電所站控系統(tǒng)操作員工作站(MMI)X去上海調(diào)度控制中心XIN 電信公網(wǎng)(備用信道)寬行點(diǎn)陣打印機(jī)激光打印機(jī)通信專業(yè)提供I/OI/O( (包括數(shù)據(jù)通信傳輸信號(hào))LAN ALAN B100 BaseT Ethernet - LAN A100 BaseT Ethernet - LAN B流量計(jì)算機(jī)流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)第39頁/共65頁第四十頁，共65頁。17:0841站控系統(tǒng)的主要功能站控系統(tǒng)的主要功能(gngnng)(gngnng)如下：如下： 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程(yunchng)(yunchng)監(jiān)控站監(jiān)控站 數(shù)據(jù)采集和處理數(shù)據(jù)采集和處理; ; 提供人

17、機(jī)對(duì)話的窗口提供人機(jī)對(duì)話的窗口; ; 信息顯示信息顯示(xinsh);(xinsh); 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理; ; 過程控制過程控制; ; 邏輯控制邏輯控制; ;第40頁/共65頁第四十一頁，共65頁。17:0842 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程(yunchng)(yunchng)監(jiān)控站監(jiān)控站 聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù); ; 緊急停車緊急停車; ; 報(bào)警和事件打印報(bào)警和事件打印; ; 打印生產(chǎn)報(bào)表打印生產(chǎn)報(bào)表; ; 執(zhí)行調(diào)度控制中心發(fā)送的指令，向調(diào)度控執(zhí)行調(diào)度控制中心發(fā)送的指令，向調(diào)度控制中心發(fā)送帶時(shí)間標(biāo)志的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。制中心發(fā)送帶時(shí)間標(biāo)志的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。第41頁/共65頁第四十二頁，共65頁。17:0843 在沿線在

18、沿線(ynxin)(ynxin)無人值守的清管站、分無人值守的清管站、分輸清管站、分輸閥室、遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室等共輸清管站、分輸閥室、遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室等共設(shè)有設(shè)有153153套套R(shí)TURTU。 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程(yunchng)(yunchng)監(jiān)控站監(jiān)控站第42頁/共65頁第四十三頁，共65頁。17:0844第43頁/共65頁第四十四頁，共65頁。17:0845RTU通常由信號(hào)輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設(shè)備、電源(dinyun)及外殼等組成。第44頁/共65頁第四十五頁，共65頁。17:0846第45頁/共65頁第四十六頁，共65頁。17:0847第46頁/共65頁第四十七頁，共65頁。17:0848第47頁/共65頁第四十八頁，共65頁。17:0849第48頁/共65頁第四十九頁，共65頁。17:0850第