GE PAC RX3i 在油田天然气管线SCADA系统中的实现

　　长岭—松原天然气管道建设工程设站控系统对长岭首站、松原分输站、电厂末站进行监控。仪表自控的设计内容为长岭首站、松原分输站天然气外输装置的检测仪表及监控系统，包括流量计量，流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经 济，国防建设，科学研究有密切的关系。做好这一工作，对了保证产品质量，提 高生产效率，促进科学技术的发展都具有重要的作用。特别是在能源危机，工业 生产自动化程度愈来愈高的当今时代， 流量计在国民经济中的地位与作用更加明显、气体组份分析，气体分析仪器是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中，特别是在存在化学反应的生产过程中，仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪器的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪器、电化学式气体分析仪器和红外线吸收式分析仪等、可燃气体监测，可燃气体检测仪，是可燃气体检测仪是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。可燃气体检测仪有催化型、红外光学型两种类型。催化型可燃气体检测仪是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。站场设备的监视和控制、数据上传等，都是通过GE PACSystems RX3i加以实现的。

　　长岭—松原天然气管道建设工程采用站控系统，对长岭首站和松原分输站、电厂支线末站、大化肥末站的工艺设施进行监控，站控系统与已建的销售公司调度中心进行数据通讯，本工程的自控水平将达到调度中心远程监视、站控系统本地监控的水平。长松管线SCADA系统由GE的PLC、操作员工作站、打印机、路由器、交换机和不间断电源（UPS）等设备组成，主要完成站场内数据采集、监视、控制和流量计算等功能，并向调度中心传送实时数据，接受调度中心下达的任务。

　　操作员工作站采用性能稳定的DELL计算机，站场安装的MMI软件采用的是中油龙慧公司研发的Epipeview2.0软件，PLC系统采用GE公司的产品，路由器采用Cisco-2821路由器。 操作员工作站、PLC、路由器、打印机通过交换机连接成局域网。操作员工作站也通过PLC交换数据。

　　系统解决方案和实施

　　1.系统结构

　　本工程控制系统采用三级监控结构：

　　为销售公司调度中心：销售公司调度中心以通讯方式对首站和分输站进行监视；

　　二级为站控系统：在正常情况下，由站控制系统完成对现场设备的自动监控；

　　三级为现场操作：当站控系统出现故障或检修时在现场进行设备操作。

 

　　2.站控系统

　　站控系统主要由控制站、操作员工作站、数据通信接口等构成。过程控制单元采用可靠性高的远程终端单元（RTU），作为人机接口的操作员工作站采用微型计算机。通讯方面，配置与现场智能设备相连的通讯接口单元，采用标准的ModBus RTU协议，RS-485接口，通讯速率9600bps。设置以太网通讯接口模块，通过光纤将数据上传至调度中心。同时站场还设有独立的流量计算机，流量计算机与站控系统通讯，获取天然气组份值，流量计算机根据差压、压力、温度和天然气组份计算标况流量、天然气密度、热值等数据，并将计算数据上传给站控系统，对分输流量进行计算、归档存储，该系统采用单总线方式，使用LD语言应用程序实现编程要求，扫描时间可以达到30ms左右。

　　在该项目中，上位机与下位机（PLC）之间通讯是标准的Modbus TCP\IP协议，现场设备状态和数据分俩种方式上传到PLC.一种是通过硬线的方式直接上传到PLC模块，中间通过信号防雷击端子、电源防雷击端子等进行保护；另一种，像流量计算机、气体组分分析装置的数据采集，工程统一定义通讯接口为RS485，使用GE IC695CMM004型号的通讯模块，把现场串口设备转换为以太网，上传到通信模块，通过上位机直接采集数据。

 

　　GE智能平台是一个提供高新技术的企业，它为世界各地的用户提供用于自动化控制和嵌入式领域的软硬件产品、服务以及技术。我们为用户提供一个独特的、灵活的、超可靠的技术基础，使得他们在包括能源、水处理、消费品、国防以及通讯等领域，获得持续的竞争优势。GE智能平台总部设在美国弗吉尼亚州的夏洛茨维尔，是GE企业解决方案业务集团的一员。