第4讲SCADA系统概述

1、 现代化的输油管道形成了以计算机为基础的数据采集与监控系统。SCADA系统承担着管道的压力与流量调节、水击保护、油品计量、流程切换和启停泵等几乎所有工作。SCADA已经成为复杂的远程控制系统。第4节 输油管道SCADA系统概述一、SCADA的基本概念什么是SCADA系统?nSCADA-Supervisory Control And Data Acquisation，n即数据采集与监控系统即数据采集与监控系统 n数据采集数据采集:将站场上的压力将站场上的压力温度温度流量流量阀位等参数变成直观的数字显示出来阀位等参数变成直观的数字显示出来的过程的过程.n监控监控:远程监视控制远程监视控制,nSCA

2、DA在电力系统中，应用最为广泛，技术发展也最为成熟。nSCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。nSCADA系统在我国长输管道中得到广泛的系统在我国长输管道中得到广泛的应用。应用。 二、长输管道使用SCADA系统的目的和必要性n1.目的n 全面监测全线工艺参数。n2.必要性n安全、经济、环保n采用密闭输送工艺的管道，及时快捷的反应。n 油气管道油气管道SCADASCADA系统是以系统是以4C4C（Computer,control,Communication,CRTComputer,control,Communication,CRT）技）技术为基础

3、，网络结构主要有调度控制中心网络术为基础，网络结构主要有调度控制中心网络（DCCDCC）站控系统（）站控系统（SCSSCS），通信系统（），通信系统（COMMCOMM）三部分组成。三部分组成。管道管道SCADASCADA系统的配置形式一般有远程控制终端系统的配置形式一般有远程控制终端RTURTU（站控机）、控制中心计算机系统、数据（站控机）、控制中心计算机系统、数据传输及网络系统、应用软件组成。传输及网络系统、应用软件组成。三、SCADA系统基本组成SCADA系统的硬件组成n控制中心控制中心n站控系统站控系统n现场仪表现场仪表n通讯系统通讯系统SCADA系统的层次结构n1.生产经营管理级生产经

4、营管理级n2.中心监控级n3. 站控级n4.就地控制级n 公司管理计算机其他网络显示、打印经营策略市场信息调控中心服务器调度员站 调度员站工程师维护打印泄漏检测、批次跟踪站场服务器操作员站通信线路控制器现场仪表、设备站场服务器操作员站控制器现场仪表、设备阀室RTU现场仪表、设备阀室RTU现场仪表、设备生产经营管理级中心监控级站控级就地控制级MIS系统站场1站场N远控阀室N远控阀室1 生产管理网络结构示意图1.生产经营管理级生产经营管理级 n1.1 基本功能n根据管道公司的经营策略，公司所属其他管道经营状况及市场信息等，并考虑本管道生产运行状况，由生产经营管理级计算机级计算机系统中有关管理软件作

5、出决策，向本管道的SCADA系统下达生产计划、管理命令等。该级还可以对SCADA系统进行监督、通过人机接口掌握生产状况，如系统或站的流程图及动态数据、历史数据与趋势、有关数据库并制作图等。n该级决策的特点是：目标宏观、决策周期长。n1.2 组成n一般由一个性能较强的微型计算机系统组成，在离SCADA较远时，往往需要卫星、微波或光纤等远程通信设施。由于该级不直接参与生产过程控制，因此对该级主机的可靠性 2.中心监控级n2.1 基本功能 该级负责整个管线的调度和监控，例如对供方和需方产品的监视和计算，产品输送过程，对各站下达控制命令，全线生产协调控制（水击控制、清管、越站等）。n2.2 组成n控制

6、中心的计算机一般为网络冗余结构，冗余方法有热备（自动切换）、冷备（人工切换）等。 控制中心的计算机软件n一般有三类：n计算机操作系统计算机操作系统nSCADA系统软件系统软件n用户应用程序用户应用程序3 站控系统n3.1 基本功能n是对站内装置、辅助系统及生产过程进行监督和控制 n3.2 组成n站控系统一般由工业控制计算机及相应的人机接口、卡件（AO,AI,DI,DO）及通信接口组成。现在多用PLC充当RTU，大型的站控系统也可以采用DCS。站控系统的组成nPLC系统系统nMMI系统系统n计量系统计量系统n可燃气体报警系统可燃气体报警系统nUPS系统系统n其他外设其他外设4.就地控制级n4.1基本功能n各类装置的就地控制 n4.2 组成n在管道系统中，就地控制级主要各类的现场设备以及各智能设备的控制系统。四、SCADA系统的发展历程nSCADA系统发展到今天已经经历了三代。n第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统， n第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统 n90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。 n第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经或即将具备 五、五、SCADA系统在我国的应