西門子ET200 IM 153-1模塊6ES7 153-1AA03-0XB5 原裝
四、 自控系統(tǒng)
4.1 概述
本工程自動控制設計內容包括涿州首站、保定分輸站、定州分輸站、石家莊末站站控系統(tǒng)和石家莊調度控制中心等。
涿州首站、保定分輸站、定州分輸站和石家莊末站的站控系統(tǒng)負責采集站場工藝過程參數和運行狀態(tài)等，如溫度、壓力、流量及供配電系統(tǒng)等參數，對閥門的開、關和故障狀態(tài)、火災報警、可燃氣體檢測等進行監(jiān)測。石家莊調度控制中心是管線的管理中心和調度核心，負責對管道沿線的涿州首站、保定分輸站、定州分輸站和石家莊末站的運行實行統(tǒng)一調度管理，監(jiān)視站場重要的運行參數和狀態(tài)，設定值和各項操作命令能夠從調度中心準確地下達到有關站場。站場控制系統(tǒng)和調度中心組成了SCADA系統(tǒng)。
SCADA系統(tǒng)框圖
4.2 自控水平
調度控制中心、中間各站場站控系統(tǒng)、現場儀表組成一個三級監(jiān)測、控制管理的系統(tǒng)模式。
第一級：為就地儀表、手動和站場系統(tǒng)監(jiān)控(站場儀表)。
第二級：實現站控系統(tǒng)值班控制室內的集中監(jiān)視控制（站控系統(tǒng)）。
第三級：石家莊設調度控制中心集中遠程監(jiān)視控制（監(jiān)控及數據采集系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng)）。 4.3 控制方案
本工程儀表及自動化系統(tǒng)的設計、選型以技術*、經濟實用為原則，自控系統(tǒng)采用監(jiān)控及數據采集系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）。在石家莊末站設調度控制中心，首站、末站及各分輸站均設站控系統(tǒng)監(jiān)控全站。經過仔細的考察和比選，采用了羅克韋爾自動化ControlLogix
系列PLC構成集中監(jiān)視、分散控制方案。ControlLogix 系列PLC是羅克韋爾自動化公司最新推出的、功能更強大的可編程邏輯控制器。它有以下特點：
模塊化：ControlLogix系統(tǒng)的模塊化的I/O、內存及通訊接口為用戶提供了一種即可組態(tài)又便于擴展的系統(tǒng)。用戶可以根據需要靈活配置所需的I/O數量，內存容量以及通訊網絡。以后當用戶需要進一步擴展系統(tǒng)時，可隨時添加I/O，內存及通訊接口。最大I/O點數為128000。
帶電插拔：ControlLogix允許用戶帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊，而不會對模塊造成損壞。這樣用戶就可以在繼續(xù)維持系統(tǒng)運行的同時更換故障模塊。
高分辯率I/O：最高16位，可選帶自診斷功能模塊，I/報告。
高速傳送：ControlLogix
所采用的PRODUCER/CONSUMER技術使得數據可以在網絡之間，網絡的鏈路之間以及通過背板的模塊之間實現有效的高速傳送。
高強度工業(yè)硬件平臺：ControlLogix采用特殊設計的高強度工業(yè)硬件平臺，從而可耐受振動，高溫以及各種工業(yè)環(huán)境下的電器干擾。
分布式處理：通過Ethernet，ControlNet和DeviceNet網絡將處理器連接起來，可以實現分布式處理。
IEC-1131-complaint操作系統(tǒng)：該操作系統(tǒng)提供了真正具有優(yōu)先級的多任務環(huán)境，從而允許用戶通過單獨排定軟件組件來滿足自己的應用要求。這就大大提高了處理器的效率而且降低了成本，因為它可以減少用戶整個控制系統(tǒng)的處理器數量。 4.4 系統(tǒng)組成及特點
本系統(tǒng)中冗余的ControlLogix 站控制系統(tǒng)由以下幾個部分組成：
兩個四槽框架：1756-A4；
兩個處理器模塊：1756-L55M13；
兩個ControlNet模塊：1756-CNB/D；
兩個冗余模塊：1757-SRM；
冗余模塊連接電纜：1757-SRC1；
兩個I/O框架：包括ControlNet模塊，ENET模塊，串口通訊模塊1756-MVI，相應的I/O模塊。用于連接超聲波流量計、渦輪流量計、電動球閥和其它現場儀表設備。主要信號包括4~20mADC、開關信號、RS485接口信號等。 這個冗余系統(tǒng)的主要特點有：
控制系統(tǒng)高可靠性的化；
不需要用戶編程；
保證在最高優(yōu)先級任務邏輯控制下的輸出的無擾動切換；
切換只需100ms；
支持Logix5555處理器及CNB（D系列以上）模塊；
切換相對通過各種網絡與冗余框架相連的其它設備來講透明；
從主控制器到從控制器的程序裝載過程透明；
對主控制器在線進行的設置/命令/編輯自動傳遞給從控制器；
用戶可對切換進行“取消"或“恢復"操作。
ControlLogix 冗余系統(tǒng)與I/O框架用ControlNet連接，與上位機及調度中心通過以太網連接。 4.5 系統(tǒng)功能
站控制系統(tǒng)主要功能：
數據采集、數據處理；
站場設備控制；
現場設備遠程控制；
站場正常關閉控制和緊急停車控制；
各系統(tǒng)數據通訊；
各系統(tǒng)時鐘同步；
操作員權限控制：操作員身份確認，行為記錄；
報警管理：顯示所有存在的報警和所有返回到正常狀態(tài)下沒有經過確認的報警情況，顯示報警時間；
趨勢曲線管理：包括時實和歷史趨勢曲線；
監(jiān)視控制畫面：準確形象顯示現場工藝流程，支持快捷鍵操作；
報表生成：定時打印生產報表、歷史報表等。
上位監(jiān)控軟件使用了開放的面向工業(yè)應用的集成開發(fā)軟件Citect。SCADA系統(tǒng)主通信手段為DDN，同時采用PSTN作為備用通道。調度控制中心的計算機硬件系統(tǒng)由服務器、操作員工作站、工程師工作站、經理終端及報警、報表打印機等組成。為提高系統(tǒng)的可靠性，服務器和局域網（LAN）采用冗余配置，操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網上的一個節(jié)點，共享服務器的資源。這樣設計不僅技術*、操作簡單，且經過工業(yè)生產實踐考驗具有很高可靠性。軟件的配置采用模塊化，以便于版本修改和升級。 調度控制中心具備了以下多種功能：
全線工藝流程畫面顯示；
數據實時采集、顯示和存儲歷史數據；
| 
