面向Intranet的联合站集散控制系统

摘 要:本文设计了一个简单的面向intranet的集散控制系统,探讨了一种通过企业局域网远程管理油田生产的途径。

关键词:企业网 集散控制系统 联合站

1 前言

在油田生产中联合站包括脱水转油系统、原油稳定系统、污水处理系统、注水系统、配电系统、天然气处理系统等,联合站在油田产能中起到十分重要的作用,它承担的主要任务是接收井排、计量站和转油站来油;对油气进行分离、净化、把原油进行稳定,回收清油;将天然气外输、化油外输;把脱出的污水进行处理,并将处理后的污水回注。由于岗位多,岗位工人素质不高等原因,生产容易出现问题,而且出现问题不能及时发现。为了实现油田未来生产和管理的自动化、现代化、规范化,提高联合站生产运行的安全平稳,现提出一种面向intranet(企业局域网)的联合占集散控制系统。

2 系统综述

自70年代第一套集散控制系统(dcs)问世以来,在工业控制领域得到越来越广泛的应用。随着网络通讯软件设计等技术的迅猛发展,“开放”和“资源共享 ”是未来信息与控制领域发展的基本要求和发展趋势。于是,本文提出以一个小型的dcs为例,设计了一套面向intranet的dcs系统,并做初步探讨。

传统的dcs在结构上往往以一个封闭的局域网为基础,内部再根据功能需求被分成几个不同的子系统,各子系统相互独立,但同时又受到中央监控管理站的集中管理,整个系统不受外部影响,但是同时也造成信息资源不能共享,企业的管理效率很低,效益自然也深受影响。而本系统则将dcs与intranet互连,通过企业局域网实现整个企业的高水平的生产监控管理。

3 系统设计

3.1 系统结构

计算机在运算速度、存储容量,通信能力和图像显示等方面表现出越来越高的性能,以计算机和网卡为核心构成的数字监控系统便应运而生。其系统结构如图1所示:

它由生产控制系统和计算机网络组成。

3.2 硬件配置及功能

(1)计算机网络

本系统的主干网采用共享式hub为中心结点的星形局域网拓扑结构,在生产现场队部搭建win2000的网络操作系统环境,在厂信息中心搭建nt40的网络操作系统环境,以sql server7.0为后台数据库。在生产现场各岗通过控制器或plc采集现场生产过程的实时数据,由下位机送到各岗上位机,再采用快速以太网技术,通过10/100mbps自适应网卡经五类双绞线发送到队部hub再到队部上位机,距离较远的岗因网卡远传的距离有限,为了经济仍采用双绞线传输但需做串口通讯。队部上位机的数据通过网关经光纤再远传到厂信息中心网络服务器系统与intranet连接。网关设有防火墙,他决定了哪些内部服务可以被访问,这样局域网内的生产控制系统和信息管理系统就可以被内部人员访问,可以方便地进行信息查询和生产控制,而外部非法访问就被防火墙隔离,从而保证了系统的安全与可靠。网络通讯协议采用tcp/ip协议,这既便于通过intranet对生产控制工程进行监控,又能提供相对于其他标准工业协议更高的通讯速度,而plc与其它智能仪表和控制设备之间的通讯协议仍采用相应的工业协议。

网络服务器系统主要由数据库服务器和web服务器组成。其中,数据服务器存储了来自生产控制系统和信息管理系统的状态与控制信息,与企业日常生产和管理是密不可分的。为保证系统生产过程的可靠与安全,数据库系统除了必须具有信息搜索与存储的基本功能外,还必须提供有效和完备的安全管理措施。同时采用asp(active server pages—动态服务器网页)技术建立生产与生产管理者之间的信息网络。asp是数据库服务器与web服务器的接口技术,采用三层式的web结构将网络服务管理与数据管理分开,使网络程序的结构及流程更加合理,不但加快了服务器的响应速度,而且增加了网络的安全性。可建立提供数据库信息的主页内容,让用户在浏览器画面中查询浏览数据库数据。

(2)生产控制系统

联合站生产控制系统包括地面、输油和污水等微机监控子系统,它们以各种传感器和智能仪表为测控级,以控制器或plc为核心的下位机系统构成了生产系统的操作级。通过ad模块采集现场数据并将结果传给上位机,再根据上位机传来的控制指令,通过da模块驱动现场设备,实现自动监测和控制。这样,当上位机系统出现故障时,仍可保证生产过程的顺利进行。各子系统之间具有自己独立的网络系统和布线系统,同时也与系统主干网相连。

3.3 软件配置及设计

(1)上位机软件

采用美国opto公司出售的一套基于windows操作系统的工业控制组态软件factory_floor,该软件由四个集成组件组成:optocontrol|optodisplay|optoserver|optoconnect,每个组件又分为组态和实时运行两种方式。optocontrol是一个基于图形化流程图为开发环境的控制软件包;optodispl

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计