45C-944 RELIANCE
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3. 報(bào)文監(jiān)測(cè)、解析2. 艾默生SCADA針對(duì)高含氫焦?fàn)t氣幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的解決方案
2.1如何確保管道的安全性
焦?fàn)t煤氣的氫氣含量很高,因此用戶對(duì)整條管線的安全運(yùn)行提出更高要求,針對(duì)客戶的需求,艾默生在管道安全監(jiān)控和管理上提供了以下幾方面的考慮和解決方案:
首先,保證系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)架和數(shù)據(jù)采集設(shè)備的安全。管道安全運(yùn)行的前提是所有反映管道運(yùn)行狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)有效的傳遞到調(diào)控中心。從SCADA整體構(gòu)架來(lái)說(shuō),采用了基于OpenEnterprise(簡(jiǎn)稱(chēng)OE)軟件的C/S結(jié)構(gòu),場(chǎng)站和閥室采用ControlWave PLC和RTU的混合控制器采集現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)的三級(jí)控制模式。SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:
為保證數(shù)據(jù)采集的可靠性,調(diào)控中心SCADA服務(wù)器為熱備冗余結(jié)構(gòu),裝有OE冗余軟件,當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)切換到備用服務(wù)器,由于基于OE的主備服務(wù)器之間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步,所以主備之間可無(wú)擾切換,這樣即使在出現(xiàn)故障切換時(shí)系統(tǒng)仍能保持平穩(wěn)運(yùn)行。
在場(chǎng)站為了確保運(yùn)行安全,我們采用了艾默生獨(dú)特的PLC和RTU混合控制器ControlWave(簡(jiǎn)稱(chēng)CW)。該款控制器既具備有PLC高速邏輯數(shù)據(jù)處理能力,又具備RTU的硬件性能卓越、可適應(yīng)惡劣環(huán)境的特點(diǎn)。
CW PLC硬件采用多種隔離技術(shù)設(shè)計(jì),具有較強(qiáng)的防浪涌和防電磁干擾性能,減少感應(yīng)雷電或瞬態(tài)電流對(duì)卡件的破壞。場(chǎng)站的大型壓縮機(jī)、泵等設(shè)備不會(huì)對(duì)其造成信號(hào)干擾。
站控PLC通常放置于控制室內(nèi),常規(guī)的管道會(huì)選擇不具備防爆特性的傳統(tǒng)PLC,而在本項(xiàng)目中所使用的CW PLC 具備Class 1, Division2的防爆等級(jí),可以在偶爾出現(xiàn)危險(xiǎn)氣體的環(huán)境中使用,這也正是考慮將其運(yùn)用到高氫焦?fàn)t氣管道的目的。場(chǎng)站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
其次,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?。為了管道的安全運(yùn)行,不僅現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)要可靠的傳輸?shù)秸{(diào)控中心,報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)也需要反映到調(diào)控中心。該管道SCADA系統(tǒng)的通訊線路受地理?xiàng)l件影響無(wú)法做成雙光纖冗余信道,只能采取主通信信道使用聯(lián)通公司的公共光纖網(wǎng),備用通信采用CDMA無(wú)線的方式。如此的通訊條件很容易出現(xiàn)通訊中斷的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于處理通訊中斷,艾默生采用了歷史數(shù)據(jù)就地存儲(chǔ)通訊恢復(fù)后自動(dòng)回填的方式。
ControlWave PLC和RTU均設(shè)計(jì)有特殊的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),其中具有大容量的掉電非易失存儲(chǔ)器,當(dāng)通訊出現(xiàn)中斷時(shí),帶有時(shí)間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地PLC/RTU內(nèi),一旦通訊恢復(fù),歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警會(huì)自動(dòng)回傳到OE系統(tǒng)。這樣則不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述歷史數(shù)據(jù)回填功能,我們采用了艾默生高級(jí)同步/異步協(xié)議-BSAP協(xié)議完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的傳輸。BSAP協(xié)議是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于modbus的高速協(xié)議,可以使數(shù)據(jù)在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)上傳輸,可支持多級(jí)網(wǎng)絡(luò)劃分從而確保SCADA的分布式結(jié)構(gòu)。BSAP協(xié)議內(nèi)置握手和失敗重發(fā)功能,確保信息傳輸?shù)恼_性。BSAP協(xié)議可傳輸帶時(shí)間標(biāo)簽的報(bào)警信息,采用陣列、存檔和審核結(jié)構(gòu)來(lái)貯存歷史數(shù)據(jù),具有RBE(異常狀況主動(dòng)告警)功能。所有ControlWave PLC/RTU通過(guò)BSAP協(xié)議連接到OE,使用戶在調(diào)度管理中心獲取完整的實(shí)時(shí)、報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)信息。即使通訊鏈路出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)仍然可以在故障修復(fù)后自動(dòng)回填到上位機(jī)的OE中。
再次,支持對(duì)管道泄漏檢測(cè)的管理??紤]到管道內(nèi)氫氣介質(zhì)的危險(xiǎn)性,我們建議客戶增加管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。泄漏檢測(cè)技術(shù)既要保證泄漏報(bào)警的及時(shí)性,又要確保報(bào)警的準(zhǔn)確性,盡可能避免誤報(bào)警。泄漏檢測(cè)需要SCADA系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)有效且完整的數(shù)據(jù),這是能夠提供真實(shí)泄漏報(bào)警的依據(jù)。OE系統(tǒng)可提供高達(dá)20000次/秒的高速刷新速率,切實(shí)保障了泄漏報(bào)警數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,為最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)小流量泄漏奠定了基礎(chǔ)。
如何實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守F3PU06-0N 數(shù)量 9
F3PU10-0N 數(shù)量 9
F3SP21-0N 數(shù)量 18
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