通讯自动化科技论文
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通讯自动化科技论文篇一
学习啦在线学习网 自动化系统通讯中断检测
学习啦在线学习网 [摘 要] 本文主要针对百口泉采油厂工控数据及百重油田SCADA系统在数据传输过程中,通讯中断,系统界面上还显示最后一次传输的数值,给现场安全生产带来了隐患,同时降低了油田数据质量。通过SCADA系统及ORACLE数据库编程,实现通讯中断检测,并对通讯中断进行报警,保证现场生产安全及油田数据实时、有效。
学习啦在线学习网 [关键词] 数据通讯; 中断; 检测
学习啦在线学习网 doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 062
[中图分类号] TN919 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)04- 0118- 03
1 前 言
学习啦在线学习网 新疆油田公司百口泉采油厂百重油田采用SCADA系统,共有31个转油站,16点后站上无人值守,现场数据通过电台、GPRS传输到基地,当现场自动化设备发生故障或断电时,就会出现数据通讯中断。
数字油田建设过程中,百口泉采油厂8套自动化系统的生产数据,通过ALLLINK采集,经网络传输到数据库,在传输过程中,如果相关设备发生故障或网络故障时,数据传输就会中断。
在数据传输过程中存在的最大问题是通讯中断,数据传输已停止,在相关系统的界面上,还显示最后一次传输的值,很难及时发现存在的问题。数据通讯中断监测就是针对该问题提出的,本方法利用数据通讯中断后,入库的数据值一直不变,通过合理的参数选择,对这些参数进行监测,判断出数据通讯中断,并产生报警提示。
学习啦在线学习网 2 数据通讯中断的表现
学习啦在线学习网 2.1 数据通讯流程
我们把数据通讯分成两部分,现场层通讯、管理层通讯。现场RTU、PLC参数,通过电台、GPRS及其他通讯方式传送到自动化系统实时数据库,现场层操作工通过自动化系统的监控画面,监控生产情况。自动化系统的数据,通过采集设备采集,传输至应用服务器,应用服务器中的应用软件,按一定频率写入自动化数据库,数据入库发布后,各个管理人员可以通过客户端查看入库数据,即现场的生产情况[1]。
2.2 数据通讯中断的表现
2.2.1 现场层数据通讯中断表现
学习啦在线学习网 当数据通讯发生中断时,监控界面上显示的数值是最后一次检测的数据值(数据值长时间不变)。这种现象危害极大,由于现场操作工习惯看流程图界面监控生产,很难发现生产异常,长时间未发现,极有可能发生罐抽空烧泵或跑油事故。图2是百重二10号转油站数据通讯中断后部分参数值,从4:00到10:00数据的值一直没变;10:00重启SCADA系统后,系统中,无现场传输过来数据,从11:00到15:00数据的值一直为0。
学习啦在线学习网 2.2.2 管理层数据通讯中断表现
当数据通讯中断时,入库的数据为最后一次通讯数值,这种现象不容易发现,降低了入库数据质量,从而影响了油田自动化应用系统的可靠性。图3是管理层数据中断后,入库数据的值从最后一次通讯的正常值开始,一直是同一值,我们在Web界面查看数据,容易被误导,认为是正常数据。
数据保持最后一次通讯值的主要原因是现场设备存在局限性,发送数据时,没有时间变量;接收端没有接收到数据,把最后一次传过来的数据,当成最新发过来的数据,这条数据不停地存入数据库,造成我们查看数据时,看到的都是通讯中断前,最后一次正常传输的数据。
学习啦在线学习网 我们主要针对数据通讯中断后,监控界面上显示最后一次数据的现象进行研究,当发生这种现象时,能够在监控界面上做出提示,使我们能及时发现通讯中断。
学习啦在线学习网 3 数据通讯中断检测方法
3.1 检测思路
不管是现场层,还是管理层,数据通讯中断后,数据值的表现都是从最后一次正常值开始,一直不变,我们只要检测一段时间内的数据值是否有变化,就可判断出数据通讯是否中断。
选择监测参数,检测参数的初始测量值和一段时间后的测量值是否相等,如果这些监测参数的值都是相等的,我们可以判断通讯已中断,报警提示,检测的时间间隔可以根据需要自行设定。
3.2 选取检测参数的原则
(1) 选择不带控制或易变化的模拟量,这样可以有效地避免这些参数值出现相等的情况。
(2) 选择不在一个工艺段的参数,比如在工艺段的入口段选一个参数,在另一个工艺段的出口段再选一个参数,这样即使某个工艺段停工,也不会产生参数值相等的情况。
(3) 选择不受开停工影响的参数,比如温度,不管开工、停工都有温度显示。
一套系统多的有几百个参数,少的也有几十个参数,当然没有必要每个参数都检测,我们可以选择其中的几个关键点。一般一套装置选择2~3个参数,这些参数在正常生产的情况下,一段时间内,同时相等的情况基本不可能;我们可以通过检测一套装置的几个参数判断通讯是否中断。
3.3 程序实现
现场SCADA系统检测实现,在命令语言,应用程序与语言里实现,我们根据现场实际生产情况,罐不会抽空或要溢罐,选取检测时间间隔为1小时;选取转油站的两个大罐液位作为检测值,由于一直在进油以及启停泵,不同的时间点,罐液位的测量值是不相等的。设置一个定时器,大于3 600秒时,复位重新计时。第1秒时,罐液位的测量值赋给变量1,3 600秒时罐液位的测量值再赋给变量2,然后第1秒时的值与3 600秒时的值相减,如果两个罐参数值相减结果都是0,在SCADA系统中产生报警。
管理层通过Oracle数据库编程实现,算法和现场层一样,通过定时器进行定时刷新,判断条件成立,返回报警提示信息到客户端[2],
学习啦在线学习网 我们在现场层的自动化系统上及管理层的应用平台上,都设置了数据通讯中断检测,这样在数据的整个传输环节,不管是何处通讯中断,都可以检测出来。
4 应用效果
学习啦在线学习网 4.1 现场层数据通讯中断报警提示
百重二采油作业区3号转油站数据通讯中断时,1小时后,在SCADA系统报警提示窗口产生报警提示:文字显示“液位不变”,同时产生声音报警。这样现场的操作工就能及时发现问题,进行处理或上报。从而为转油站的安全生产带来了必要的保证,能够有效地减少因罐抽空烧泵或溢罐故障。
学习啦在线学习网 4.2 管理层数据通讯中断后报警提示
当百重二采油作业区工控数据,采集设备停止采集时,这时我们在Web界面上查看到的实时数据就会是“数据未更新”,这样我们就能及时发现数据通讯中断,从而进行处理。
总的来说,这种检测方法也比较简单,但通过合理的选择检测时间间隔,能够有效地检测出数据通讯中断,并及时进行处理。经现场多次验证,当发生数据通讯中断时,都能产生相关报警提示,为现场的安全生产及入库数据质量带来了必要的保证。
主要参考文献
学习啦在线学习网 [1] 胡英俊. 仪表及自动化[M]. 成都:成都科技大学出版社,1999.
[2] Michael Abbey,等. Oracle 8i初学者指南[M]. 北京: 机械工业出版社,2000.
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