OPTO 22 SNAP I/O用于天然氣管網的SCADA控制
時間:2008-03-14 10:01:00來æºï¼šwangj
導語:?OPTO 22 SNAP I/O用于天然氣管網的SCADA控制
  一ã€é …ç›®å稱:天然氣管網的 SCADA 控制 (TCS for SCADA Operation of Gas Pipelines)
  二ã€é …目背景
  1992 年三月, Transwestern 管é“å…¬å¸ï¼ˆ Enron å…¬å¸çš„è¯ç‡Ÿå…¬å¸ï¼Œä»¥ä¸‹ç°¡ç¨± TW ï¼‰é–‹å§‹ä¸€å€‹é …ç›®ï¼Œè©²é …ç›®æ—¨åœ¨é€šéŽè¼¸æ²¹ç®¡é“ç¶²çš„æ”¹é€ ä¾†æé«˜è¼¸é€å¤©ç„¶æ°£çš„能力,公å¸çš„輸油管é“從奧克拉è·é¦¬å’Œå¾—克薩斯一直延伸 1000 è‹±é‡Œåˆ°åŠ åˆ©ç¦å°¼äºžä¸éƒ¨å’Œå—部的å„個網點,天然氣輸é€ç”±åäºŒå€‹æ³µç«™è² è²¬ï¼Œå¤©ç„¶æ°£æµç”±å¸¶æœ‰ä¸‰è‡ºäº”åƒé¦¬åŠ›çš„å¤§åž‹ç©ºå£“æ©Ÿçš„æ³µç«™é©…å‹•ã€‚ 傳統上,沿輸é€ç®¡ç·šåˆ†å¸ƒçš„æ¯å€‹æ³µç«™ 24 å°æ™‚éƒ½å¿…é ˆæœ‰äººå€¼å®ˆï¼Œä»¥ç¶è·æ¯å€‹æ³µç«™çš„ä¸‰è‡ºç©ºå£“ç¸®æ©Ÿã€‚ç‚ºä½¿å¤©ç„¶æ°£çš„è¼¸é€æ£å¸¸ï¼Œæ¯æ¬¡éƒ½éœ€è¦æŠ€è¡“äººå“¡å¾žä¼‘æ–¯é “æŽ§åˆ¶ä¸å¿ƒçš„電話告知何時開動空壓機,何時調節輸出é‡ï¼Œä½•æ™‚é—œæ©Ÿã€‚å¹¶æ ¹æ“šå…¬å…±ç¶²é»žç”¨æ°£éœ€è¦é‡çš„變化,日夜ä¸åœåœ°ç”±äººæ”¹è®Šä¾›æ°£é‡ã€‚舊的空壓機控制方å¼ç›´åˆ°è¿‘æœŸæ‰æ”¹è®Šã€‚舊控制系統的è¨è¨ˆå¸¶æœ‰å»¶æ™‚繼電器和單回路控制器,它們å˜åœ¨å¹¾å€‹å•題:ä¸èƒ½èˆ‡ä¼‘æ–¯é “æŽ§åˆ¶ä¸å¿ƒçµ„網工作,難以用梯形é‚è¼¯é€²è¡Œç·¨ç¨‹ä¿®æ”¹ï¼Œå ±è¡¨èƒ½åŠ›æœ‰é™å’Œè¹©è…³çš„æ“ä½œå“¡ç•Œé¢ã€‚
  在æœå°‹æ–°çš„解決方案ä¸ï¼Œ TW 與系統供應商 WAYSON 接觸è¯ç³»ï¼Œ WAYSON 是基于用戶需求的集散系統 TCS çš„ OEM åˆ¶é€ å•†ï¼Œä¸€å€‹åŸºäºŽ PC çš„ SCADA 系統被推薦給了 TM ,這個系統çµåˆäº†ä»¥ä¸‹ç‰¹é»žï¼šä¸€å€‹å¸¶æœ‰ 32 ä½ SNAP 控制器的 486 個人計算機,智能 I/O 模塊,æµç¨‹åœ–å½¢ FACTORY FLOOR 控制軟件。經éŽå¤šæ–¹æ¯”較評估,公å¸èªç‚º TCS 系統具有以下特點:使用戶更好地介入工è—éŽç¨‹çš„界é¢ï¼Œæ›´å¤§çš„ç·¨ç¨‹éˆæ´»æ€§ï¼Œä¸€æµçµ„網能力和簡單人機æ“作員界é¢ï¼›è€Œæ‰€æœ‰é€™äº›ç‰¹é»žéƒ½å»ºç«‹åœ¨ä¸€å€‹å…·æœ‰å¸å¼•力的性能 / åƒ¹æ ¼æ¯”çš„åŸºç¤Žä¸Šã€‚ç³»çµ±å…·æœ‰æ¨¡å¡ŠåŒ–çµæ§‹ï¼Œå®ƒä½¿ä»¥åŽç³»çµ±èƒ½éˆæ´»éš¨æ„åœ°ä¿®æ”¹ï¼Œå› æ¤å…¬å¸é¸æ“‡æ–°å¢¨è¥¿å“¥ç«™é»žçš„æ‰˜ç¾…作為新控制系統的一個實驗ç¾å ´ï¼Œè©²ç³»çµ±æœ€çµ‚也將代替其他站點的控制è¨å‚™ã€‚
ã€€ã€€ä¸‰ã€æ–°ç³»çµ±çµ„æˆ
ã€€ã€€â—æ›´å¥½çš„æŽ§åˆ¶ç‰¹æ€§
  托羅站原被è¨è¨ˆæˆå…±æœ‰ 550 個 I/O 點的系統,三個發動機ä¸ï¼Œæ¯è‡ºå…±ä½¿ç”¨äº† 144 個 OPTO22 çš„ I/O 點,其ä¸å…±æœ‰ 80 個開關é‡å’Œ 64 個模擬é‡é»žã€‚新系統被è¨è¨ˆæˆå¸¶æœ‰ 4 個 SNAP 控制器的系統, SNAP 以點å°é»žæ–¹å¼é€²è¡Œæ•¸æ“šäº¤æ›ï¼Œå…¶ä¸ä¸€è‡º SNAP 控制器被è¨è¨ˆæˆä¸»æŽ§åˆ¶å™¨ï¼ˆæ¯è‡ºç™¼å‹•æ©Ÿé… ä¸€è‡ºå¾žæŽ§åˆ¶å™¨ï¼‰ï¼Œæ‰€æœ‰æŽ§åˆ¶å™¨é€šéŽ ARCENT 網連接在一起,主控制器和其他三臺發動機的從控制器都有å„è‡ªçš„æ‰“å°æ•¸æ“šè¨˜éŒ„。使用新系統,公å¸çš„ä¼‘æ–¯é “æ“作ä¸å¿ƒç¾åœ¨é€šéŽè¡›æ˜Ÿé€šè¨Šèƒ½ç›´æŽ¥å‘主控制器發出空壓機的啟動ã€èª¿ç¯€æˆ–åœæ¢çš„命令,而主控制器與æ¯è‡ºå¾žå±¬æŽ§åˆ¶å™¨é€²è¡Œé€šè¨Šã€‚控制ä¸å¿ƒå°æ¯å€‹ç™¼å‹•æ©Ÿèƒ½ç›£æŽ§è¶…éŽ 50 多個 I/O 點,通éŽé€™äº› I/O 點åŠå…¶æ§‹æˆçš„ PID 回路å°ç™¼å‹•æ©Ÿçš„å®šæ™‚ã€æº«åº¦ã€å£“åŠ›å ±è¦é€²è¡ŒæŽ§åˆ¶ï¼Œå¹¶å°‡çµæžœè¿”還給控制器。 發動機溫度 PID 回路控制是用 SNAP 的智能模擬 I/O 模塊在 I/O 級就完æˆï¼Œé¢¨å†·åž‹åˆ¶å†·æ©Ÿæˆå¹´ç´¯æœˆåœ°å°ç™¼å‹•機æä¾› 24 å°æ™‚ä¸åœçš„冷å»ã€‚
  ◠智能I/O
  控制發動機溫度和壓力的 I/O å‰ç«¯æ™ºèƒ½å–®å…ƒé€šéŽä¸€æ ¹é›™çµžç·šå’ŒæŽ§åˆ¶å™¨ç›¸é€£ï¼Œå¯ä»¥æ§‹æˆå¾ˆå¤§çš„分布å¼ç³»çµ±ã€‚æ¯å€‹æ™ºèƒ½å–®å…ƒå«æœ‰å¾ˆå¤šå°±åœ°æŽ§åˆ¶çš„帶光隔離功能的 12 ä½ I/O æ¨¡å¡Šå’Œä¸€å€‹æ™ºèƒ½æŽ§åˆ¶å–®å…ƒã€‚æ¨¡æ“¬é‡æ™ºèƒ½å–®å…ƒå¯ä»¥å®Œæˆé«˜ä½Žé™å ±è¦ã€æ¿¾æ³¢ã€ç†±é›»å¶ç·šæ€§åŒ–ã€æ³¢å½¢ç”¢ç”Ÿã€ç´¯åŠ ã€å¹³å‡ã€æ–œå¡å‡½æ•¸å’Œå…¶ä»–åŠŸèƒ½ã€‚å° TW 而言, SNAP 的智能 I/O 模塊在工作é‡å’Œæˆæœ¬æ–¹é¢å 有é‡è¦å„ªå‹¢ã€‚ å› ç‚ºç³»çµ±è¦æ±‚å…·æœ‰æ•…éšœç³¾éŒ¯èƒ½åŠ›ï¼Œæ‰€ä»¥èˆŠç³»çµ±å¿…é ˆå°‡æ‰€æœ‰ I/O 點從發動機室用硬線連到主控制室ä¸ã€‚而 SNAP 系統的分布å¼å‰ç«¯æ™ºèƒ½å–®å…ƒæä¾›äº†åœ¨ I/O 一級的就地控制能力,所以åªéœ€å°‡ä¸‰å€‹å¾žå±¬æŽ§åˆ¶å™¨ç”¨ç·šå’Œä¸»æŽ§åˆ¶å™¨æ©Ÿæˆ¿ç›¸é€£æŽ¥ã€‚一個å¯èˆ‡å„從控制器通信的ã€è¨ç«‹åœ¨æ©Ÿæˆ¿çš„æ™ºèƒ½å‰ç«¯å–®å…ƒèƒ½ç¨ç«‹å®Œæˆç·Šæ€¥åœè»Šä»»å‹™ï¼Œå¾žè€ŒçœåŽ»äº†æ˜‚è²´çš„å¹¶éœ€èŠ±å¤§é‡æ™‚間安è£çš„ç¡¬ç·šé€£æŽ¥çš„ç¹¼é›»å™¨æŽ§åˆ¶é¢æ¿
  â—å±éšªç’°å¢ƒæ“作é‹è¡Œ
  SNAP 產å“具有一類å±éšªç’°å¢ƒå·¥ä½œè³‡æ ¼è‰æ›¸ã€‚它使 TW èƒ½å¤ å°‡ä¸‰å€‹æ©Ÿæˆ¿ç”¨çš„æŽ§åˆ¶å™¨æ”¾åœ¨æ¨™æº–çš„ NEMA æ©Ÿç®±å…§ï¼Œè€Œæ²’æœ‰è©²è‰æ›¸çš„æŽ§åˆ¶å™¨å¿…é ˆæ”¾åœ¨æ˜‚è²´çš„é˜²çˆ†ç®±å…§æ‰èƒ½å®‰å…¨å·¥ä½œã€‚
  TW 采用 FactorFloor è»Ÿä»¶å° SNAP 控制器進行編程,FactorFloor é€šéŽæµç¨‹åœ–ç•«é¢æä¾›äº†ä¸€å€‹æŽ§åˆ¶é‚輯的清晰的å¯è¦‹çš„è¡¨é”æ–¹å¼ã€‚通éŽç”¨å¸¶æœ‰ä¸€å€‹æˆ–多個命令的動作塊來繪制一個" TO DO "(需è¦åšï¼‰çš„è¡¨æ ¼ï¼Œä¾‹å¦‚"打開閥門 1 ",然åŽå°‡é€™äº›å‹•作塊與æ¢ä»¶æ¨¡å¡Šç”¨ç·šç›¸é€£ä»¥ç¢ºå®šæ¢ä»¶æ˜¯å¦æ»¿è¶³ï¼Œå³æœƒå•"閥門 1 開了嗎?"å‹•ä½œå¡Šé–“çš„é€£ç·šé¡¯ç¤ºåŸ·è¡Œçš„é †åºã€‚通éŽä»¥ä¸Šæ–¹æ³•就編制好了一個應用程åºã€‚
  TW 的發動機內部的溫度和壓力是用 PID 環路來調節的,這些 PID ç’°è·¯éžå¸¸å¾©é›œï¼Œå¿…é ˆé€²è¡Œæµ®é»žé‹ç®—,FactorFlooræ”¯æŒ IEEE 標準的浮點算法,這種浮點算法通éŽåœ¨æŽ§åˆ¶å™¨ä¸€ç´šçš„ SNAP 的數å¸å”處ç†å™¨å¯¦æ–½é‹ç®—。å¦ä¸€å€‹å° SNAP 的長處是在æ¯å€‹å¾žæŽ§åˆ¶å™¨å’Œä¸»æŽ§åˆ¶å™¨ä¸Šå‡å¯é€²è¡Œæ•¸æ“šè¨˜éŒ„。
  â—人機界é¢è»Ÿä»¶
  TW 用新的 MMI è»Ÿä»¶å°æ“作員界é¢é€²è¡Œç·¨ç¨‹ã€‚由于新的軟件的顯示數據庫和控制數據庫是åŒä¸€å€‹ï¼Œæ‰€ä»¥çœåŽ»äº†æ•¸æ“šåº«å°æ‡‰å·¥ä½œï¼Œä½¿ç²¾åº¦æ›´é«˜ï¼Œå¹¶æ¸›å°‘了編程時間。新的軟件å¯ä»¥å° I/O ã€æŽ§åˆ¶è®Šé‡ã€å ±è¦ç‹€æ…‹ã€æ•¸æ“šè¨˜éŒ„進行訪å•,其復雜而精致的目標生æˆçš„圖形軟件環境包括一系列的 3-D 圖庫和 ISA 符號庫,這些特點使得æ“作員界é¢çš„開發變得éžå¸¸å®¹æ˜“。
  TW çš„æ“作員在æ¯å€‹ç³»çµ±çš„ç¾å ´å‡ä½¿ç”¨ MMI 軟件,當發ç¾å•題時,æ“ä½œå“¡å¾ˆå®¹æ˜“å°±èƒ½ç¢ºå®šåŽŸå› ï¼Œå¾žè€Œèƒ½æ´¾å‡ºåˆé©çš„æ©Ÿæ¢°æˆ–儀表技術員。
  軟件的簡易性使得æ“作員ä¸å¿…æˆç‚ºé«˜ç´šåŸ¹è¨“éŽçš„程åºå“¡å°±å¯ä»¥é€²è¡Œå¤§å¤šæ•¸ç°¡å–®çš„ç¶è·ï¼Œç¬¬ä¸€æ¬¡ä½¿ç”¨çš„æ“ä½œå“¡ä¹Ÿæœ‰å¯èƒ½å° MMI 進行å‡ç´šã€‚
  四ã€çµèªž
  隨著托羅基地安è£å·¥ç¨‹çš„完工, TW 開始用 SNAP å°ä½äºŽå¦ä¸€è™• ———— 亞利桑那州的泵站也進行了å‡ç´šå’Œæ›´æ–°ï¼Œé€™å€‹æ³µç«™æœ‰æœ›åœ¨å¹¾å€‹æœˆåŽæŠ•ç”¢ï¼ŒæŽ¥è‘—ï¼Œæºæºä¸æ–·éš¨åŽè€Œä¾†è¦æ±‚æ”¹é€ çš„æ³µç«™çš„æ›´æ›å¯èƒ½è¦èŠ±åŽ» WAYSON 該工程組的工程師們幾年的時間。
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