摘要：本文主要从SCADA工艺与设备，并对长输油管道的输油站内部SCADA系统功能及配置情况、SCADA系统的操作模式与权限管理、SCADA系统的安全联锁式保护等方面入手，深入剖析并研究了长输管道的输油站当中SCADA系统具有应用，以便于更为细致全面地了解与把握SCADA系统，将其灵活地运用至长输油管道的输油站当中，充分发挥SCADA系统各项优势，确保长输管道的输油站维持正常运行状态。
关键词：SCADA系统；长输管道；末站；首站
前言
SCADA，属于以计算机为基础的一种生产过程及调度的自动化控制系统，可对长输管道的输油站实现实时化监测控制，维持长输管道和输油站良好运行状态。鉴于此，本文主要针对长输管道的输油站当中SCADA系统具有应用进行综述分析，望能够为相关人员对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
1、工艺与设备
大亚湾首站内设成品油的外输主泵4台，负责把炼厂内部成品油的罐区所有油品依据柴油0 号→92号→95号→0 号→航煤该顺序，逐一输送到立沙油库的末站。因炼厂成品的油罐区，其与首站之间距离相对较远一些，炼厂的成品油所在罐区需设汽油及柴油的给油泵，且需在泵进/出口位置设相应远控阀。立沙油库的末站设汽油罐4座、柴油罐4座、调合罐4座、混油罐2座，立沙油库的末站不仅需负责接收其首站所通过长输的管线输送成品油以外，还需从该码头处接收92号及95号的汽油，0号的柴油，经装车鹤管与码头0号的柴油、92号及95号的汽油进行外运处理；长输管线，它自大亚湾的首站到立沙油库的末站该长输管线的全长约为162.3km，用φ457的管径，实际压力等级为8MPa。途经沿线均设线路阀室7座，1#及6#属于阴保阀室，2#与5#的线路阀室属于远控阀室，剩余均属于手动阀室。
2、输油管道的末站内部SCADA系统
2.1 系统主要功能
2.1.1 调度中心
以下为大亚湾首站内、立沙油库末站调度中心完成的主要功能：①监控线内大亚湾首站内、立沙油库末站的工艺设备实际运行状态；②采集及处理工艺的变量数据，并实时化显示、打印、存储、报警、记录等；③显示动态化工艺处理流程；显示动态化趋势及历史的曲线图；显示通讯及事件故障；生成并打印报表；④下达调度及操作的指令，通过站控系统实现远程调控；⑤管理罐区；⑥实施安全联锁式保护；⑦水击控制。在末站突发意外关阀情况，或者各个中间的泵站突发停电状况、首站突发停电状况等，系统可实现超前的保护及控制；
2.1.2 站控功能
站控系统为SCADA系统远程控制的单元，可确保系统维持正常运行状态。但无法独立完成站内数据采集及控制，而是把信息数据全部传送于调度控制的中心，接受该调度及控制中心所下达的各项指令，以网络形式及站控系统实现有效连接，传输数据信息。①监视站内全部工艺流程；②监视并控制站内全部采集参数；③发球自动控制、收球自动控制；④控制启/停泵；⑤控制进出站的压力；⑥切换流程；⑦报警与事件记录。
2.1.3 人机界面
①控制中心的远程控制。该调度中心相应操作员实现对设备远程化操作；②报警监管。显示去哪不存在报警及返回正常状况下未经报警确认相应报警状况，将报警表列出，报警时间显示出来；未确认报警闪烁；报警总汇期间，采用单击式确认报警；做好报警记录、打印、隐蔽、分析等工作；③监控画面。形象且准确地显示出现场工艺操作流程，重点操作已有确认的画面；⑤操作与事件记录。主要包含着操作者、何种操作、操作时间、设备状态变化、具体改变的时间等；⑥生成报表。自动生成相应报表，该报表该可实现自动存档处理
2.2 系统基本配置
2.2.1 调度控制中心和立沙油库末站控制室
调度控制中心及立沙油库的末站控制室实施合建，中控室包括机柜室、操作室、服务器室、培训室，操作室内均设大理石材质地面，其它室内的地面均设为防静电的地板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆SCS系统的机柜2 面、ESD系统的机柜2面、通讯机柜4面、二次表柜1面、火气机柜1面，均安装于机柜室内。连接操作室墙上需安置大屏幕。操作室放置打印机3台、工程师站1台、操作站2台、场区内监视的操作站3台、电气的操作站1台。培训室设培训站2台、模拟仿真的服务器1台、WEB系统服务器1台、冗余SCADA系统服务器2台。
2.2.2 大亚湾首站的控制室
首站的控制室只设机柜室，其室内的地面设为防静电的地板。PLC机柜3面、火气盘1面、通讯机柜1面、二次表柜1面、计量柜1面。
2.2.3 输油站
各个站分别设置好1套可编程逻辑的控制器（PLC）、工作站2台、打印机1台、报警的打印机1台，并提供网络的交换设备、控制柜所有控制设备。为确保系统可靠，其可标称逻辑的控制装置PLC内CPU需应用冗余的配置。控制器为Modicon Unity Quantum 140 CPU 671 60、现场的I/O 单元为Modicon Quantum 该系统 I/O 的模块。计算机的网络用开放式的10/100M该标准Ethernet的结构。
3、SCADA系统的操作模式与权限管理
3.1 控制系统的操作模式
运用三级管理的操作模式，即为：①调度的控制中心实施集中监控；②站控系统实施控制；③就地实施手动操作。
3.2 划分控制系统的操作权限
①系统工程师。把输油位置主管的仪表或者SCADA系统维护中心主要负责维护处理的工程师，设定有修改参数、系统维护、系统的管理员等各项操作处理权限；②技术员。主要指的是仪表的几元，设定为具备联锁保护接触、浏览报警及事件等权限，但不具备着设备及流程的操作权限；③操作班长。可谓运行班长或者调度班长，具备操作员全部权限，还具有着联锁保护接触操作的权限；④操作人员。主要指运行操作员及调度员，具备着切换流程、设备操作、浏览报警等各项操作处理权限。
4、SCADA系统的安全联锁式保护
4.1 全线式ESD
SCADA系统当中设定独立ESD程序，在达到输油管道全线处紧急停车。该紧急停车ESD，能实现对管道与沿线站场的安全逻辑控制。ESD系统指令优先各种操作方式，其调控中心主要依据危险度大小来确定是否要触发该全线的ESD程序。该ESD程度触发后，结果为阶段站场及管道的进出口连接。
4.2 站场式ESD
站场ESD系统，在完成本站紧急停车后，接收到控制中心所下达ESD指令。该紧急停车ESD系统指令优先各种操作方式。站功能站场执行该ESD系统程序期间，会促使全线停止运输。
4.3 泵机组装置压力的联锁保护
站场当中实现紧绷的汇管压力、出站压力、出泵的汇管压力对于机泵压力的联锁，该三个联锁点均独立于整体站控系统。
4.4 机泵与电机设备等单体设备的联锁保护
实现对于电子定子的温度、密封温度、设备的轴承温度等检查点，进行联锁保护。
5、结语
通过建立起大亚湾首站内、立沙油库末站和长输管道的SCADA系统，劳动生产效率很高，操作员与传统设计相比减少52人；所有的设备状态和运行参数在线监控，设备故障及时发现，同时为设备的预维修提供依据；建立安全联锁的保护系统，避免多次事故发生，保证输油的大动脉安全生产；同时，通过采集到所有数据信息整理分析，可实现各项工艺的合理优化，更加有效地降低能耗。
参考文献：
[1]王倩，杨宇红，朱文胜.SCADA系统在石油天然气长输管道中的应用及维护[J].机械工程师，2016，20（5）：163-164.
[2]左彦升.SCADA系统在石油天然气长输管道中的应用[J].化工管理，2016，11（26）：214-214.
论文作者:徐卫民
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：系统论文; 操作论文; 联锁论文; 首站论文; 大亚湾论文; 油库论文; 机柜论文; 《电力设备》2019年第8期论文;