LNG项目装车及场门SCADA系统功能

一、上位机系统的功能

1.1画面显示功能

所有操作画面和显示画面均为全中文显示。系统由以下几类画面组成：总貌画面、索引画面、分罐组画面、单罐画面、流程图画面、控制分组画面、回路参数画面、趋势图曲线显示画面、报警汇总画面

1.2 报警功能

系统可以产生以下几类报警：工艺过程报警、故障报警、连锁动作报警、紧急停车报警、其他自定义的报警；

报警可以根据严重性和轻重缓急划分不同的报警级别，不同级别的报警具有不同

的表现形式；

报警在监控系统上可有以下几种表现方式：文字提示、颜色变化、声音报警、闪烁；

1.3 数据存储和处理功能

对于实时测点数据、操作记录、报警记录等，监控系统均可自动登录到数据库中。 在数据库中这些数据还可分类存储在不同的表格中，按不同的要求排序等。

1.4 连锁及过程启停控制功能

对仓储区的生产流程进行启停操作，被控设备如阀门、泵等进行控制。具有良好的人机界面，所有控制命令均有信息提示。

当某些参数报警并处于紧急情况时，系统可产生连锁，自动切断相关设备。

1.5 报表生成及打印功能

上位机软件提供报表编辑工具，可根据用户需要定制生成各类报表并可打印输出。

系统可生成以下几类报表：即时报表、定期报表、报警汇总报表、操作记录报表

1.6 操作安全

设计3级以上操作口令，不同的操作员具有不同的操作员代码和口令，口令和操作代码可修改统的一些重要的相关操作均要验证操作员代码和口令，这些操作发生时系统将自动记录操作员代码、操作开始时间和结束时间以及操作内容。

1.7 趋势数据输出功能

操作站的实时数据可历史趋势数据可转换为标准的PC格式（如*.TXT、*.DOC

及*.DBF）等数据文件格式输出。

1.8 通讯功能

提供OPC、MODBUS 从站协议及数据库等通讯接口，可方便的实现与其他系统

的数据通讯。

1.9 WEB发布功能

安装相应的软件组件WEBVIEW SERVER，其他系统可通过IE等浏览器浏览监控系统和数据。

1.10 工艺流程大屏幕实时显示功能

通过上位机与大屏幕的连接，可以把上位机上监控画面实时传输到大屏幕显示系统，进行实时显示。

二、自控设备的功能

1、自控设备过程控制功能

逻辑控制功能

PLC系统控制站具备连续过程控制（主要有定值、比值、串级、分程、PID调节等）、批量控制、顺序控制（执行控制逻辑、联锁逻辑、安全保护等）、配方管理等功能，完满足常规过程控制的功能和速度要求。

数据采集功能

控制站和采集站将现场数据采集进系统，通过通讯网络将实时数据和报警数据传送到上位机，并存入数据库和硬盘，供随意调用

过程I/O接口

模拟量输入（4-20 mA）、RTD输入、数字量输入、数字量输出、模拟量输出、RS232，RS485串行通讯接口、DP总线接口、TCP/IP接口

报警功能

系统具有下列报警功能

①模拟输入信号超出信号范围

②模拟输入信号超出高、低限值

③模拟输入信号变化率超出限定范围

④模拟输出信号超出高、低幅值

⑤数字输入信号为报警状态

⑥通讯中断报警和系统本身故障

报警可以按照功能、设备、性质（如过程报警、设备报警）进行任意分组，通过组态可以实现报警自动打印，自动记录，区分事故报警。报警精确到秒，显示到毫秒。

通讯功能

控制器配置有以太网通讯接口，可以通过以太网和上位机进行通讯。

同时控制站通过现场总线从I/O站采集数据，并将控制信号发送到I/O模块的输出通道。

系统诊断功能

PLC系统应具备完整的自诊断系统，并且定时自动或人工启动诊断系统，并在监控站CRT上显示自诊断状态和详细结果。

PLC系统具备良好的冗错能力，即当某些模块发生故障后，不影响整个系统的有效工作。

掉电保护功能

控制器具有掉电自动保护数据和来电自动恢复数据等功能。

2、自控设备安全控制功能

SIS原则上应单独设置，独立与PLC和其他系统，并与PLC进行通信；

SIS应具有完善的诊断测试功能，SIS应采用经安全认证的控制器；

SIS关联的检测元件、执行机构原则上单独设置；

SIS中间环节应保持最少；

SIS应采用冗余或容错结构；

SIS应设计成故障安全型，I/O模件应带电磁隔离或光电隔离，每通道应相互隔离，可带电插拔；

来自现场的三取二信号应分别接到三个不同的输入卡；

当现场变送器信号同时用于SIS、PLC时，应先接到SIS系统后接到PLC系统；

采用SIS系统对变送器进行供电；

负荷不应超过50%；

电源应冗余配置；

采用等电位接地。

传感器及执行元件，正常工况应是带电（励磁）；非正常工况应是失电（非励磁）；

电磁阀冗余配置时，有两种连接方式：

并联连接 -- 可用性好；

串联连接 -- 安全性好。

二、无线传输系统的功能

支持TCP/UDP透明数据传输，只要有2G/3G/4G网络覆盖的地方都可以实现无线上网，通讯速率高，传输数据稳定、可靠；

化工仓储SCADA系统配置

一、上位机系统的配置

1、上位机系统的配置

1、1 服务器

服务器设有主、备共2台服务器，要求选用服务器级别的计算机，分别安装服务器操作系统、大型数据库软件、工业组态软件，两套服务器互为冗余，数据实时同步。每套服务器配备独立的主机（包含机箱、主板、CPU、内存、硬盘等）、显示器、光驱、键盘、鼠标。

1、2 操作站

操作员站可选用企业控制级别的计算机，按照要求配置数量，分别用于软件开发、操作、监控以及WEB发布功能等。每台计算机配备独立的主机（包含机箱、主板、CPU、内存、硬盘等）、显示器、光驱、键盘、鼠标。

1、3 打印机

打印机主要分报表打印机、报警打印机、针式打印机，报表打印机一般是黑白激光打印机，打印幅度A3；报警打印机为彩色喷墨打印机，打印幅度A3；针式打印机主要作用是票据多联打印机，用于装卸车开票等；

1、4 通讯设备

SCADA系统通讯主要有以太网、串口通讯、现场工业总线。以太网为主干网，连接主要的设备（计算机、PLC主控器、子系统等），配置工业级交换机；串口通讯一般是用于仪表与主要设备的通讯，如液位计量系统与PLC的通讯；现场工业总线为PLC主控器与远程I/O站的通讯，如西门子的Profibus DP总线等。

1、5 UPS

为了有效提高使用电源的安全性与可靠性，为用户最重要的设备提供安全无忧的电力保障，系统要求配置不间断电源（UPS）,当市电断电时，至少能满足30分钟以上的备用供电；UPS的额定容量，要根据计算机、打印机等设备、PLC单元、现场仪表的功率确定。

1、6 大屏幕显示系统

对于规模比较的化工仓储系统，为了能更加直观显示整个系统系统实时运行情况，通常会在中心控制室设置一套彩色的LED大屏幕，大概7长（米）*2高（米）=14平方左右的面积，像素小于5毫米，大屏幕可分割成视频监控及仓储系统监控，分别显示摄像头视频信号及仓储系统的工艺流程实时状态信息。

1、7 软件系统

在SCADA系统中软件系统一般分为监控软件及管理软件，监控软件通常采用成熟的工业组态软件，主要是实现数据的采集以及工业流程画面的制作及在线监控；管理软件主要有操作系统、数据库、生产数据管理软件等，操作系统分为服务器操作系统及操作站操作系统，数据库一般采用大型MS SQL、Oracle SQL等，生产数据管理软件由系统集成商根据用户需求定制开发的软件，主要是生产数据的统计、发布、报表打印等功能。

二、自控设备的配置

1、LNG门站自控设备的配置

LNG门站自控设备一般由SIS系统及PLC系统组成，要求采用中大型的设备，SIS设备采用有SIL2以上认证的设备，采用硬冗余的双机热备结构，CPU模块、电源模块、以太网模块、网络都采用冗余配置，任何一个主控设备故障，不能导致系统的瘫痪，冗余的切换要达到无扰动切换，过程控制系统则采用PLC系统，黄色部分为SIS设备。

2、LNG气化场站自控设备的配置

LNG场站自控设备一般由PLC系统组成，要求采用中型的设备。

三、无线传输系统的配置及功能

1、无线传输系统的配置

GPRS是一种基于GSM的新型分组数据承载业务，也是一种高效、经济型分组数据交换技术，它利用现有的移动通信4G网络，实现高速的数据传输功能，虽然使用的4G的手机卡，但是不具备语音功能，有效防阻止了外来的干扰，GPRS无线传输系统采取按流量或包时段的计费方式，可以方便客户灵活选择。

在城市天然气管网的监控系统中，除了门站设置的调度中心，在一个城市内会设置多个气化站，气化站与调度中心距离都比较远，无法实现有线的数据传输，只能通过无线方式，目前、技术的方式就是采用GPRS无线上网。

要实现无线上网，首先在气化站配置一个GPRS DTU的无线上网设备，该设备通过安装2G/3G/4G的手机卡（不带语音功能），上电后自动拨号连接互联网，在互联网上有独立的IP。其次调度中心的其中一台服务器配置独立网卡，连接互联网，然后通过访问某一个气化站GPRS DTU上的IP,相互间建立数据传输链路，最后由服务器上的无线通讯软件读取气化站GPRS DTU所连接PLC的数据。

燃气管网等领域