SCADA系統在長輸油氣管道系統中的應用
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ESD系統采用微處理器技術，診斷覆蓋面超過99．99％，系統符合IEC61508 SIL3標準，其高度的自診斷功能確保系統安全性及高可靠性、系統自診斷功能包括：
◇在過程安全時間間隔內的自診斷
◇程序周期異常監視
◇所有I／O點檢測
◇程序和數據存儲器管理檢測
◇內部數據傳輸檢測
◇所有的通訊檢測
◇中央處理器CPU和內存的監測
◇當自檢發現系統出現任何故障時，系統可以輸出接點信號，提示操作人員。
(2) SM系統結構
FSC系統的硬件模塊可分為三組：CP中央控制模塊、I／O輸入輸出模塊、FTA現場接線端子模塊。
系統是由2套獨立行運的系統組成，專用的內部通訊接口負責其同步運行，當系統自診斷發現一個模塊發生故障時，CPU將強制其失效，確保其輸出的正確性。這樣確保了系統的高可靠性、高安全性及高可用性。
FSC系統可提供不同的配置以滿足用戶對安全級別和可用性的不同要求如表2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159466.htm
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。處理器的每次讀寫指令都要先對硬件和邏輯運算進行比較，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個月數據。2套處理器并行工作原理，雙機工作、無切換概念，故障處理器會被自動切斷，對程序運行無任何影響，不會中斷監控。
②電源
SM系統采用冗余的經過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、修改和下裝。
◇I／O賦值功能。
◇允許系統有效仿真，系統狀態的在線監測。
◇工程師站還具備SOE功能，SOE是基于WINDOWS 2000／XP的應用程序，他將檢測到的過程事件記錄下來。這些事件從相連的SM系統中檢
索出來后用于在線查看、直接通過打印機打印、存儲到磁盤上日后分析，事故記錄的時間分辨率為1ms。安裝SOE軟件后，可以很方便找出引起的第一故障并進行分析，最大限度地減少停車時間，提高生產效益。
(3) SM系統配置
在西二線項目中，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系統及現場設備供電，電源模件可在線不中斷維護。其中IO卡件主要分三種，如表3所示。
①數字輸入(DI)
所有DI為無源干接點信號。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系統優化性能
采用SM作為場站的ESD具有以下的優點：
◇SM的QMR結構是雙處理器板、每個處理器板為雙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，優于技術規格書中的SIL2級認證要求；
◇ESD與站控系統無縫集成，關于ESD的所有數據、診斷、系統狀態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
在長輸油氣管線中引入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強度，保證管道生產安全可靠地運行。
同時計算機技術的發展，也是一種必然的趨勢。系統的開放性和可擴充性能夠適應各地不同和不斷變化的生產要求，并提供與其他信息系統的連接能力。
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