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    力控pFieldComm 在天然氣長輸管線調度系統中的應用


    、系統概述


    將天然氣從生產(接收)地輸送到消費地的過程稱之為天然氣輸送。在陸地上,管道輸送占據了主導地位。輸氣管道工程由輸氣管道,輸氣站場及輔助生產設施組成,根據用戶情況和管線距離,輸氣管道設有壓氣站、分輸站、計量站和清管站等。通過分輸站(計量站)將天然氣調壓后輸往城鎮配氣管網或直接輸往用戶。

    按照功能,可以將輸氣管線分為主干線和分支管線。主干線具有口徑大、壓力高、輸氣量大、運輸距離長。主干線是指從氣源的生產地(進口地),沿途經過多個重要城市,到達主要的消費地,距離上大多要跨過多個省市。例如現已建成的陜京一線,陜京二線,西氣東輸,忠縣-武漢輸氣管線等。都是主干線。主干線都是由國家統一規劃投資,由中石油、中石化等公司承建,并且具有統一的調控中心,形成布局合理,統一調度的主干網絡。分支管線是各個省市的城市管線,它從主干線的壓氣站或分輸站上引出,在各個省形成網絡向省內的重要城市和工業用戶供氣。分支管網一般都有自己的管線調控中心,統一調度各個分支管網的運行,并與主干線管網的調控中心相聯接。主干管網和分支管網一起,就像人體的大動脈和毛細血管一樣,形成完整的輸氣網絡。

    中國石油天然氣集團西部管道有限責任公司(簡稱:中國石油西部管道公司),主要負責運營管理甘肅蘭州以西的原油、成品油管道和寧夏中衛以西的天然氣管道,同時對新疆境內進入西部管道的原油和進口哈薩克原油進行統購統銷。所管轄的輸油氣管線,覆蓋了占國土面積1/6的新疆全區和西部邊境、甘肅至寧夏中衛。既有連接中亞油、氣資源的中哈原油管道國內段和西氣東輸二線西段,又有橫跨新、甘的西部原油、成品油干線,還有覆蓋南北疆的油氣管網,承擔著保障“西氣東輸、西油東送”等西北能源戰略通道的重任。

    本項目中各個現場控制端均配備羅克韋爾公司的AB PLC作為現場控制器,通信協議遵循AB自有協議,同時配有標準Modbus協議設備及其他通信協議設備。通信方式采用冗余的10/100Mbps 快速交換式以太網網絡,其冗余的架構設計使得系統整體網絡安全性能得以提升。監控中心數據平臺采用美國OSI Software公司的PI實時數據庫,負責處理、存儲、管理從輸配管網各站點傳送來的實時數據,同時又為網絡中的其它服務器和工作站提供實時數據。按照系統要求,PI實時數據庫只提供電力104規約接口,這就要求各個站點與監控中心之間數據通信需要進行協議轉換,才能實現數據交互。


    二、系統架構


    系統架構如下圖所示:


    根據項目要求在每個現場控制端均配備pFieldComm工業通信網關一臺。網關中內置多種通信協議,可根據現場控制端的設備通信協議要求采集數據,再轉換成監控中心數據平臺PI實時數據庫要求的電力104規約,實現數據交互傳輸。



    三、PFC功能特點


    根據項目要求在每個現場控制端均配備pFieldComm工業通信網關一臺。網關中內置多種通信協議,可根據現場控制端的設備通信協議要求采集數據,再轉換成監控中心數據平臺PI實時數據庫要求的電力104規約,實現數據交互傳輸。



    pFieldComm帶有多種采集和轉發規約,同時可提供對國內國際主流平臺軟件系統,如ForceControl / InTouch / iFix / PI / PHD等的底層通訊接口,支持多級冗余通訊調度機制。其內置的實時數據處理引擎和相關控制與運算引擎,可方便的進行系統應用擴展,從而構成各種無人值守站和“黑匣子”為系統長久的數據分析提供可靠真實的數據平臺。



    該設備具備以下主要功能特點:

    ● 高性能嵌入式低功耗處理器

    支持導軌/背板/機架式無風扇系統

    多個10/100/1000M以太網口

    多個RS485/422/232全隔離串口

    多重安全防護,具備容錯機制

    多種工業通信協議驅動接口選擇

    ● 支持遠程組態、遠程監視與遠程診斷

    OPC身份認證機制

    支持斷線緩存和冗余功能




    四、應用總結


    pFieldComm工業通信網關是對傳統PLC 系統在遠傳和分布式應用的產品補充,可提供更強的數據處理和通訊能力,將設備種類繁多、協議多樣的數據進行整合,在本項目中,實現了各類信息的集中采集、匯總,為“西氣東輸、西油東送”提供了重要的基礎保障。

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