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LNG（液化天然氣）主要成分為甲烷，另有少量乙烷、丙烷等烴類，幾乎不含水、硫、二氧化碳等物質(zhì)，是一種潔凈、利于環(huán)保的能源。液化天然氣常壓下儲存溫度為-162℃，液化后體積縮小為原來的600多倍，運輸方便，使用經(jīng)濟。
LNG門站是長輸管線終點分輸站，天然氣是加壓輸送的，天然氣由氣田經(jīng)過管網(wǎng)輸送到某一城市（地方）之后，需要由門站（分輸站）將高壓減壓至次高壓或中壓輸送到城市各用氣點，用于首站的下游或城市中壓管網(wǎng)的上游，具有凈化、計量、調(diào)壓、分配、存儲及安全保護等功能。LNG門站一般由撬裝調(diào)壓站裝置、計量系統(tǒng)、燃?xì)鈭缶到y(tǒng)、自控系統(tǒng)、加臭系統(tǒng)等組成。
氣化站是門站的下游或門站無法通過管道輸送到的偏遠地區(qū)而建設(shè)的天然氣輸送設(shè)施，也常被稱為LNG衛(wèi)星站，用以接收、儲存并氣化上游的LNG來向當(dāng)?shù)毓?。氣化站對外供氣時先通過儲罐的自增壓系統(tǒng)，使儲罐壓力升高，然后打開儲罐液相出口閥，通過壓力差將儲罐內(nèi)的LNG送至氣化器后，經(jīng)調(diào)壓、計量、加臭等工序送入市政燃?xì)夤芫W(wǎng)。
案例現(xiàn)場圖
LNG項目裝車及場門站詳情
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng), SCADA系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，集測量技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的綜合性的集成控制系統(tǒng)工程，并融合了*的有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、HMI技術(shù)及C/S技術(shù)，在城市燃?xì)庀到y(tǒng)的進氣、計量、輸配、調(diào)壓的全過程進行監(jiān)控和管理調(diào)度，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等功能。
LNG門站及氣化場站SCADA系統(tǒng)按功能分為調(diào)度控制中心、門站控制站、氣化場站監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)，一般調(diào)度控制中心設(shè)置在門站內(nèi)，安防系統(tǒng)在門站和氣化站都有獨立設(shè)置。
LNG門站則通過GPRS的無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，在氣化場站配置一套GPRS DTU設(shè)備，DTU設(shè)備與場站PLC之間采用RS485方式進行數(shù)據(jù)通訊；然后在控制室上位機系統(tǒng)配置Internet網(wǎng)絡(luò)，上位機通過Internet訪問遠端的DTU，讀取場站的數(shù)據(jù)，完成上位機對各遠程場站的數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控，歷史查詢及相關(guān)報表。
LNG門站及氣化站SCADA系統(tǒng)按儀表裝置又分為上位機系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)（PCS）、安全儀表控制系統(tǒng)（SIS）及現(xiàn)場儀表等。上位機系統(tǒng)由計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備（交換機、串口聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等）、打印機、操作臺、大屏幕顯示等組成；過程控制系統(tǒng)及安全儀表控制系統(tǒng)一般由工業(yè)自動化控制設(shè)備，如PLC、SIS等組成，根據(jù)功能劃分不同的現(xiàn)場控制站，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量等各項功能；現(xiàn)場儀表又分控制儀儀表如閥門、泵、變頻器，還有檢測儀表如壓力測量儀表、溫度檢測儀表、液位檢測儀表、物位檢測儀表、氣體檢測儀表、流量檢測儀表等，控制儀表負(fù)責(zé)工藝流程的控制，可以手動也可以聯(lián)動，檢測儀表通過檢測各種介質(zhì)的物理特性，為生產(chǎn)過程控制及管理提供依據(jù)，確保LNG門站及氣化站系統(tǒng)能安全、可靠、有效的運行
LNG項目裝車及場門SCADA系統(tǒng)功能
一、上位機系統(tǒng)的功能
1.1畫面顯示功能
所有操作畫面和顯示畫面均為全中文顯示。系統(tǒng)由以下幾類畫面組成：總貌畫面、索引畫面、分罐組畫面、單罐畫面、流程圖畫面、控制分組畫面、回路參數(shù)畫面、趨勢圖曲線顯示畫面、報警匯總畫面
1.2 報警功能
系統(tǒng)可以產(chǎn)生以下幾類報警：工藝過程報警、故障報警、連鎖動作報警、緊急停車報警、其他自定義的報警；
報警可以根據(jù)嚴(yán)重性和輕重緩急劃分不同的報警級別，不同級別的報警具有不同
的表現(xiàn)形式；
報警在監(jiān)控系統(tǒng)上可有以下幾種表現(xiàn)方式：文字提示、顏色變化、聲音報警、閃爍；
1.3 數(shù)據(jù)存儲和處理功能
對于實時測點數(shù)據(jù)、操作記錄、報警記錄等，監(jiān)控系統(tǒng)均可自動登錄到數(shù)據(jù)庫中。 在數(shù)據(jù)庫中這些數(shù)據(jù)還可分類存儲在不同的表格中，按不同的要求排序等。
1.4 連鎖及過程啟停控制功能
對倉儲區(qū)的生產(chǎn)流程進行啟停操作，被控設(shè)備如閥門、泵等進行控制。具有良好的人機界面，所有控制命令均有信息提示。
當(dāng)某些參數(shù)報警并處于緊急情況時，系統(tǒng)可產(chǎn)生連鎖，自動切斷相關(guān)設(shè)備。
1.5 報表生成及打印功能
上位機軟件提供報表編輯工具，可根據(jù)用戶需要定制生成各類報表并可打印輸出。
系統(tǒng)可生成以下幾類報表：即時報表、定期報表、報警匯總報表、操作記錄報表
1.6 操作安全
設(shè)計3級以上操作口令，不同的操作員具有不同的操作員代碼和口令，口令和操作代碼可修改統(tǒng)的一些重要的相關(guān)操作均要驗證操作員代碼和口令，這些操作發(fā)生時系統(tǒng)將自動記錄操作員代碼、操作開始時間和結(jié)束時間以及操作內(nèi)容。
1.7 趨勢數(shù)據(jù)輸出功能
操作站的實時數(shù)據(jù)可歷史趨勢數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的PC格式（如*.TXT、*.DOC
及*.DBF）等數(shù)據(jù)文件格式輸出。
1.8 通訊功能
提供OPC、MODBUS 從站協(xié)議及數(shù)據(jù)庫等通訊接口，可方便的實現(xiàn)與其他系統(tǒng)
的數(shù)據(jù)通訊。
1.9 WEB發(fā)布功能
安裝相應(yīng)的軟件組件WEBVIEW SERVER，其他系統(tǒng)可通過IE等瀏覽器瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。
1.10 工藝流程大屏幕實時顯示功能
通過上位機與大屏幕的連接，可以把上位機上監(jiān)控畫面實時傳輸?shù)酱笃聊伙@示系統(tǒng)，進行實時顯示。
二、自控設(shè)備的功能
1、自控設(shè)備過程控制功能
邏輯控制功能
PLC系統(tǒng)控制站具備連續(xù)過程控制（主要有定值、比值、串級、分程、PID調(diào)節(jié)等）、批量控制、順序控制（執(zhí)行控制邏輯、聯(lián)鎖邏輯、安全保護等）、配方管理等功能，完滿足常規(guī)過程控制的功能和速度要求。
數(shù)據(jù)采集功能
控制站和采集站將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集進系統(tǒng)，通過通訊網(wǎng)絡(luò)將實時數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)傳送到上位機，并存入數(shù)據(jù)庫和硬盤，供隨意調(diào)用
過程I/O接口
模擬量輸入（4-20 mA）、RTD輸入、數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸出、RS232，RS485串行通訊接口、DP總線接口、TCP/IP接口
報警功能
系統(tǒng)具有下列報警功能
①模擬輸入信號超出信號范圍
②模擬輸入信號超出高、低限值
③模擬輸入信號變化率超出限定范圍
④模擬輸出信號超出高、低幅值
⑤數(shù)字輸入信號為報警狀態(tài)
⑥通訊中斷報警和系統(tǒng)本身故障
報警可以按照功能、設(shè)備、性質(zhì)（如過程報警、設(shè)備報警）進行任意分組，通過組態(tài)可以實現(xiàn)報警自動打印，自動記錄，區(qū)分事故報警。報警精確到秒，顯示到毫秒。
通訊功能
控制器配置有以太網(wǎng)通訊接口，可以通過以太網(wǎng)和上位機進行通訊。
同時控制站通過現(xiàn)場總線從I/O站采集數(shù)據(jù)，并將控制信號發(fā)送到I/O模塊的輸出通道。
系統(tǒng)診斷功能
PLC系統(tǒng)應(yīng)具備完整的自診斷系統(tǒng)，并且定時自動或人工啟動診斷系統(tǒng)，并在監(jiān)控站CRT上顯示自診斷狀態(tài)和詳細(xì)結(jié)果。
PLC系統(tǒng)具備良好的冗錯能力，即當(dāng)某些模塊發(fā)生故障后，不影響整個系統(tǒng)的有效工作。
掉電保護功能
控制器具有掉電自動保護數(shù)據(jù)和來電自動恢復(fù)數(shù)據(jù)等功能。
2、自控設(shè)備安全控制功能
SIS原則上應(yīng)單獨設(shè)置，獨立與PLC和其他系統(tǒng)，并與PLC進行通信；
SIS應(yīng)具有完善的診斷測試功能，SIS應(yīng)采用經(jīng)安全認(rèn)證的控制器；
SIS關(guān)聯(lián)的檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)原則上單獨設(shè)置；
SIS中間環(huán)節(jié)應(yīng)保持最少；
SIS應(yīng)采用冗余或容錯結(jié)構(gòu)；
SIS應(yīng)設(shè)計成故障安全型，I/O模件應(yīng)帶電磁隔離或光電隔離，每通道應(yīng)相互隔離，可帶電插拔；
來自現(xiàn)場的三取二信號應(yīng)分別接到三個不同的輸入卡；
當(dāng)現(xiàn)場變送器信號同時用于SIS、PLC時，應(yīng)先接到SIS系統(tǒng)后接到PLC系統(tǒng)；
采用SIS系統(tǒng)對變送器進行供電；
負(fù)荷不應(yīng)超過50%；
電源應(yīng)冗余配置；
采用等電位接地。
傳感器及執(zhí)行元件，正常工況應(yīng)是帶電（勵磁）；非正常工況應(yīng)是失電（非勵磁）；
電磁閥冗余配置時，有兩種連接方式：
并聯(lián)連接 -- 可用性好；
串聯(lián)連接 -- 安全性好。
二、無線傳輸系統(tǒng)的功能
支持TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸，只要有2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方都可以實現(xiàn)無線上網(wǎng)，通訊速率高，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠；
化工倉儲SCADA系統(tǒng)配置
一、上位機系統(tǒng)的配置
1、上位機系統(tǒng)的配置
1、1 服務(wù)器
服務(wù)器設(shè)有主、備共2臺服務(wù)器，要求選用服務(wù)器級別的計算機，分別安裝服務(wù)器操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫軟件、工業(yè)組態(tài)軟件，兩套服務(wù)器互為冗余，數(shù)據(jù)實時同步。每套服務(wù)器配備獨立的主機（包含機箱、主板、CPU、內(nèi)存、硬盤等）、顯示器、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)。
1、2 操作站
操作員站可選用企業(yè)控制級別的計算機，按照要求配置數(shù)量，分別用于軟件開發(fā)、操作、監(jiān)控以及WEB發(fā)布功能等。每臺計算機配備獨立的主機（包含機箱、主板、CPU、內(nèi)存、硬盤等）、顯示器、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)。
1、3 打印機
打印機主要分報表打印機、報警打印機、針式打印機，報表打印機一般是黑白激光打印機，打印幅度A3；報警打印機為彩色噴墨打印機，打印幅度A3；針式打印機主要作用是票據(jù)多聯(lián)打印機，用于裝卸車開票等；
1、4 通訊設(shè)備
SCADA系統(tǒng)通訊主要有以太網(wǎng)、串口通訊、現(xiàn)場工業(yè)總線。以太網(wǎng)為主干網(wǎng)，連接主要的設(shè)備（計算機、PLC主控器、子系統(tǒng)等），配置工業(yè)級交換機；串口通訊一般是用于儀表與主要設(shè)備的通訊，如液位計量系統(tǒng)與PLC的通訊；現(xiàn)場工業(yè)總線為PLC主控器與遠程I/O站的通訊，如西門子的Profibus DP總線等。
1、5 UPS
為了有效提高使用電源的安全性與可靠性，為用戶最重要的設(shè)備提供安全無憂的電力保障，系統(tǒng)要求配置不間斷電源（UPS）,當(dāng)市電斷電時，至少能滿足30分鐘以上的備用供電；UPS的額定容量，要根據(jù)計算機、打印機等設(shè)備、PLC單元、現(xiàn)場儀表的功率確定。
1、6 大屏幕顯示系統(tǒng)
對于規(guī)模比較的化工倉儲系統(tǒng)，為了能更加直觀顯示整個系統(tǒng)系統(tǒng)實時運行情況，通常會在中心控制室設(shè)置一套彩色的LED大屏幕，大概7長（米）*2高（米）=14平方左右的面積，像素小于5毫米，大屏幕可分割成視頻監(jiān)控及倉儲系統(tǒng)監(jiān)控，分別顯示攝像頭視頻信號及倉儲系統(tǒng)的工藝流程實時狀態(tài)信息。
1、7 軟件系統(tǒng)
在SCADA系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)一般分為監(jiān)控軟件及管理軟件，監(jiān)控軟件通常采用成熟的工業(yè)組態(tài)軟件，主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及工業(yè)流程畫面的制作及在線監(jiān)控；管理軟件主要有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理軟件等，操作系統(tǒng)分為服務(wù)器操作系統(tǒng)及操作站操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫一般采用大型MS SQL、Oracle SQL等，生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理軟件由系統(tǒng)集成商根據(jù)用戶需求定制開發(fā)的軟件，主要是生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、發(fā)布、報表打印等功能。
二、自控設(shè)備的配置
1、LNG門站自控設(shè)備的配置
LNG門站自控設(shè)備一般由SIS系統(tǒng)及PLC系統(tǒng)組成，要求采用中大型的設(shè)備，SIS設(shè)備采用有SIL2以上認(rèn)證的設(shè)備，采用硬冗余的雙機熱備結(jié)構(gòu)，CPU模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、網(wǎng)絡(luò)都采用冗余配置，任何一個主控設(shè)備故障，不能導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，冗余的切換要達到無擾動切換，過程控制系統(tǒng)則采用PLC系統(tǒng)，黃色部分為SIS設(shè)備。
2、LNG氣化場站自控設(shè)備的配置
LNG場站自控設(shè)備一般由PLC系統(tǒng)組成，要求采用中型的設(shè)備。
三、無線傳輸系統(tǒng)的配置及功能
1、無線傳輸系統(tǒng)的配置
GPRS是一種基于GSM的新型分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，也是一種高效、經(jīng)濟型分組數(shù)據(jù)交換技術(shù)，它利用現(xiàn)有的移動通信4G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸功能，雖然使用的4G的手機卡，但是不具備語音功能，有效防阻止了外來的干擾，GPRS無線傳輸系統(tǒng)采取按流量或包時段的計費方式，可以方便客戶靈活選擇。
在城市天然氣管網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，除了門站設(shè)置的調(diào)度中心，在一個城市內(nèi)會設(shè)置多個氣化站，氣化站與調(diào)度中心距離都比較遠，無法實現(xiàn)有線的數(shù)據(jù)傳輸，只能通過無線方式，目前、技術(shù)的方式就是采用GPRS無線上網(wǎng)。
要實現(xiàn)無線上網(wǎng)，首先在氣化站配置一個GPRS DTU的無線上網(wǎng)設(shè)備，該設(shè)備通過安裝2G/3G/4G的手機卡（不帶語音功能），上電后自動撥號連接互聯(lián)網(wǎng)，在互聯(lián)網(wǎng)上有獨立的IP。其次調(diào)度中心的其中一臺服務(wù)器配置獨立網(wǎng)卡，連接互聯(lián)網(wǎng)，然后通過訪問某一個氣化站GPRS DTU上的IP,相互間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路，最后由服務(wù)器上的無線通訊軟件讀取氣化站GPRS DTU所連接PLC的數(shù)據(jù)。
燃?xì)夤芫W(wǎng)等領(lǐng)域
