原油长输管道SCADA系统在输油站的应用探讨

孔艺

（中国石化管道储运有限公司徐州输油处贾汪输油站，江苏 徐州221008）

1 引言

SCADA 系统是在计算机技术、网络技术、现代化操作技术整合的模式下延伸而来的控制生产过程以及实现自动化调节的系统，此项系统的主要作用是根据对现场运行设备以及实际工程状况进行监控与管理，进而为全面地进行现场数据收集、设备维护、现场工作状态检测等工作的落实做好铺垫，对应的设置信号预警装置，也能够为数据查询、数据整理等工作提供一定的技术支持。

2 国内原油长输管道应用系统的现状

国内原油长输管道系统中能发挥实质性作用的是长距离输油管道与沿线输油站库等，其中，长距离输油管道具有管道直径大、管道距离长、输入量多等特点，同时还具备输送压力大、油流量多、使用温度稳定等特性。通常情况下是由输油站场与外管道这两个主要部分构成的，并且输油站结构包括一个首要输油泵站、很多小的中间加压站、不同的中间加热站以及末站等，这种油站联合起来共同的作用是为原油输送提供一定量的动能与热能，最终保障原油可以顺利地输送到目的地。管路上应该等距离地设置一些预防与补救安全隐患的设备，进而为抢修工作提供一定的便利条件，一旦发生事故，就应该适当地关闭一些截断阀室阀门[1]。要是考虑地理条件因素，可能会出现跨度大、站库与管道分散的局面，但是实际操作时，应该选择一些操作简单的设施，并且又因为不同管道之间的相似度是非常高的，在进行实际调节时，应该注意时间的控制，最终积极发挥其安全性、可靠性、具有高效故障检测功能等作用。

3 站控SCADA 系统配置工作

整个SCADA 系统结构组成部分包括下位机、上位机以及通信网络等部分，并且上位机主要发挥其监控作用，下位机负责各个系统的控制与管理工作，特殊情况下两个机位之间的位置能够调换，但是价值不变。

3.1 SCADA 系统硬件配置

大多数系统硬件的配置都涉及工控机器、PLC、网络通信设备、数字化打印机、第三方设备协议转化仪器等。以工控机举例进行分析，其内部包括工程师站点以及操作员站点，工程师站点的主要工作内容包括动画以及图纸制作，进行程序状态管理以及后期维修与护理等工作。操作员站点也可以称为人机界面互动型窗口，主要为调节处理工作人员提供具有实践参考性的监视数据信息参考，帮助相关工作人员实现现场数据收集以及系统化数据信息收集工作，最终通过远程设备以及仪器自动化作用调动终端仪器设备发挥作用。

选择PLC 时，结合工作实际需求进行考虑，最好选择使用具有自动性的双机热备PLC 装置，同时还应该使用相同的数据模块，进而使智能网络通信模块以及本地或者远程电缆通信模块都能有效发挥其作用，其中，网络通信设备多数是指交换机与路由器工具。协议转换器主要用于超声波流量变化、变电参数变化、阀门控制器发挥作用等方面，最终实现与其他调控管理中线进行数据交换等，通过协议转换的作用，可以保证通信效率能够全面满足控制系统中的功能需求[2]。

一般情况下，SCADA 系统使用的通信协议都是应用能够全面发挥标准作用的协议，比如下面内容：阀门必须采取环网状总数据线进行控制，要想使其与PLC 通信之间保持良好的衔接关系，使用物理接口RJ45 装置，或者要求协议使用TCP或者IP 等，在进行PLC 与超声波流量计通信过程中，还应该使用智能化协议转换模块，此外，在进行PLC 与变配电系统通信转化时，物理接口应该使用RS485 标准，协议使用RTU 等。最终才会进行站控系统PLC 与调控中心通信，可以选择使用SCD5200 设备，协议就应该选用DNP3 装置，同时还应该接收由其他调控中心传输的GPS 同步装置，或者进行安全仪表通信时，使用MNET 模块装置。

3.2 SCADA 系统软件配置

一般投入使用的SCADA 系统都是由上机位软件与下机位软件构成的，并且保证所有运行速率控制在扫描周期小于100m/s 的范围内，上位机是通用型平台机构，也是使用WIH与其他通信设备以及相关接口软件，对应地进行工程上位系统动态组态以及更深化功能的开发工作。

4 SCADA 系统的实际应用

4.1 对画面进行监控

根据对此系统的使用，能够充分显示出原油长输管道结构图、站内结构图、油泵机组结构图，同时还能清晰地了解电动阀门以及其他设备的运行动态信息，进而帮助操作者更简化、正确、迅速地进行相关站点工艺流程的执行与切换，同时引导其发挥其操作功能，进而保证生产工作的安全运行。

4.2 进行工艺参数设定工作

在原油管道运行过程中，要想保证连锁保护作用能够充分体现出来，进而设定参数值，同时明确其设定值范围，保证其维护以及修改功能发挥作用，要求连锁保护软开关的投入使用可以促使其他维护工作发挥实质性作用等。

4.3 进行权限分级工作

上位登录系统操作权限最终是按照岗位制度全面性进行分级控制，比如逐次进行浏览、实践操作、技术员管理以及相关维护工作，这样分配的原理是要求维护管理工作人员以及技术人员能够尽到其职责。在进行下位机程序开发工作时，还应该设置接入密码，在交换机闲置网口还应该配置接入网口，这样工作的进行首先应该进行验证工作，站点控主机USB 接口配置经常会被禁止使用，管理权限在这方面直接发挥作用。

4.4 进行实时组态工作

相关维护与管理人员能够充分使用编程软件进行PLC 上下位程序的修改工作，对应进行的工作不仅包括变量定义、修改标签属性等，还应该进行动态画面的组态以及自动化性能模块编辑等工作，最终利用系统中的编译信息与仿真工具对系统运行情况进行全面了解，及时地进行实时组态工作。但是还需要注意的是，具有经验的编程技术人员还应该完善在线修改程序，如果检测出系统是正在运行过程中的输油管线，就无法顺利使用此功能。

4.5 实现事件追忆

事件追忆功能可以按照时间线路进行记忆工作，对历史发展趋势线路进行全面分析，帮助历史预警记录以及历史事件记录功能有效发挥作用。相关操作人员最好按照时间以及日期全面了解对应时间中的数据信息，同时还包括出现在指令时间内的具有参考价值的时间信息、扫描信息、操作人员信息等，整个预警工作分为不同等级以及差异性的声光报警信息等。

5 结语

总之，结合我国当前使用状态进行分析，此项系统应用在一些输油站站场控制过程中，已经取得了良好的效果，进而可靠性也会有效提升。在程序上应该优化油站超前保护的策略，一方面提升了管线的安全性与实用性，另一方面正确预防了由于输油站的安全隐患而导致经济效益受到影响。特别是在首次使用安全仪表以及相关系统或者设备时，都应该做好前期准备工作，目的在于提升整个系统的可靠性与完整性，因此，此SCADA 系统具有运行稳定性、操作简单性、升级过程快等特性，能够为输油站各项工作的进行提供良好的后续支持力量。