SCADA系統在長(cháng)輸油氣管道系統中的應用

①中央控制模塊
四重化處理器模塊(QPM)QPP-0001是SM系統的心臟，負責控制所有的系統操作。處理器的每次讀寫(xiě)指令都要先對硬件和邏輯運算進(jìn)行比較，另外對硬件的診斷測試使QPM模塊的診斷覆蓋率高達99．99％，因此，在一個(gè)QPM模塊運行的情況下仍可以保證系統的安全等級可達SIL 3。物理內存8 M、閃存12 M，自帶鋰電池，斷電支持6個(gè)月數據。2套處理器并行工作原理，雙機工作、無(wú)切換概念，故障處理器會(huì )被自動(dòng)切斷，對程序運行無(wú)任何影響，不會(huì )中斷監控。
②電源
SM系統采用冗余的經(jīng)過(guò)TUV認證的220VAC／24VDC穩壓電源對系統供電。
③工程師站
作為SM系統維護和診斷的人機接口PC機，采用DELL臺式PC機／筆記本。系統軟件可運行在Windows XP／2000的環(huán)境下。使用串行／Ethe rnet的通訊接口，可提供下列特性：
◇系統軟件的組態(tài)、修改和下裝。
◇I／O賦值功能。
◇允許系統有效仿真，系統狀態(tài)的在線(xiàn)監測。
◇工程師站還具備SOE功能，SOE是基于WINDOWS 2000／XP的應用程序，他將檢測到的過(guò)程事件記錄下來(lái)。這些事件從相連的SM系統中檢
索出來(lái)后用于在線(xiàn)查看、直接通過(guò)打印機打印、存儲到磁盤(pán)上日后分析，事故記錄的時(shí)間分辨率為1ms。安裝SOE軟件后，可以很方便找出引起的第一故障并進(jìn)行分析，最大限度地減少停車(chē)時(shí)間，提高生產(chǎn)效益。
(3) SM系統配置
在西二線(xiàn)項目中，采用QPP配置：冗余的中央控制器、冗余的電源模塊、冗余的通訊模塊、非冗余控制的I／O模塊。系統采用一對冗余的達到SIL3認證的220VAC／24V DC 45A穩壓電源分別對SM系統及現場(chǎng)設備供電，電源模件可在線(xiàn)不中斷維護。其中IO卡件主要分三種，如表3所示。

①數字輸入(DI)
所有DI為無(wú)源干接點(diǎn)信號。使用FS-SDI-1624型16通道24 VDC故障安全型DI模塊，所有信號帶LED燈。每個(gè)通道采用光電隔離方式，通道間隔離：2000Vac。
輸入最大電壓：36 VDC
輸入電流：7 mA／24 Vdc
②數字輸出(DO)
FS-SDO-0824型是8通道故障安全型24 VDC／550 mA DO模塊，負荷13 W，所有信號帶LED燈每個(gè)通道采用比電隔離方式。通道間隔離：2000Vac。
每通道最大輸出電流：550mA。
③模擬輸入(AI)
FS-SAI-1620m是16通道故障安全型AI模塊。
輸入范圍：0—4．1 V／4—20 mA
輸入阻抗：>1 Mohm
每通道采用A／D轉換器精度：14位
A／D轉換器誤差：+／-1LSB
通道間隔離：2000＼Vac
最大輸入電壓：+／-36Vdc
(4) SM系統優(yōu)化性能
采用SM作為場(chǎng)站的ESD具有以下的優(yōu)點(diǎn)：
◇SM的QMR結構是雙處理器板、每個(gè)處理器板為雙CPU的四重化冗余結構，并提供系統診斷，具有更高的可靠性和有效性，達到IEC的SIL3級認證，優(yōu)于技術(shù)規格書(shū)中的SIL2級認證要求；
◇ESD與站控系統無(wú)縫集成，關(guān)于ESD的所有數據、診斷、系統狀態(tài)信息均可以在操作站上顯示；
◇操作站上支持ESD的毫秒級SOE顯示，這對于事故追憶和分析是非常重要的。

2 結束語(yǔ)
在長(cháng)輸油氣管線(xiàn)中引入SCADA系統，不但可以提高工作效率和管理水平，降低運行成本，而且可以減少人為因素造成的不良影響，減輕操作人員的勞動(dòng)強度，保證管道生產(chǎn)安全可靠地運行。
同時(shí)計算機技術(shù)的發(fā)展，也是一種必然的趨勢。系統的開(kāi)放性和可擴充性能夠適應各地不同和不斷變化的生產(chǎn)要求，并提供與其他信息系統的連接能力。