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通訊自動化科技論文

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通訊自動化科技論文

  通訊作為一門多領(lǐng)域的科技,其專業(yè)知識是非常復(fù)雜和龐大的,下面是小編為大家精心推薦的通訊自動化科技論文,希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

  通訊自動化科技論文篇一

  自動化系統(tǒng)通訊中斷檢測

  [摘 要] 本文主要針對百口泉采油廠工控數(shù)據(jù)及百重油田SCADA系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中,通訊中斷,系統(tǒng)界面上還顯示最后一次傳輸?shù)臄?shù)值,給現(xiàn)場安全生產(chǎn)帶來了隱患,同時降低了油田數(shù)據(jù)質(zhì)量。通過SCADA系統(tǒng)及ORACLE數(shù)據(jù)庫編程,實(shí)現(xiàn)通訊中斷檢測,并對通訊中斷進(jìn)行報警,保證現(xiàn)場生產(chǎn)安全及油田數(shù)據(jù)實(shí)時、有效。

  [關(guān)鍵詞] 數(shù)據(jù)通訊; 中斷; 檢測

  doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 062

  [中圖分類號] TN919 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2014)04- 0118- 03

  1 前 言

  新疆油田公司百口泉采油廠百重油田采用SCADA系統(tǒng),共有31個轉(zhuǎn)油站,16點(diǎn)后站上無人值守,現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過電臺、GPRS傳輸?shù)交?,?dāng)現(xiàn)場自動化設(shè)備發(fā)生故障或斷電時,就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊中斷。

  數(shù)字油田建設(shè)過程中,百口泉采油廠8套自動化系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過ALLLINK采集,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫,在傳輸過程中,如果相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障或網(wǎng)絡(luò)故障時,數(shù)據(jù)傳輸就會中斷。

  在數(shù)據(jù)傳輸過程中存在的最大問題是通訊中斷,數(shù)據(jù)傳輸已停止,在相關(guān)系統(tǒng)的界面上,還顯示最后一次傳輸?shù)闹?,很難及時發(fā)現(xiàn)存在的問題。數(shù)據(jù)通訊中斷監(jiān)測就是針對該問題提出的,本方法利用數(shù)據(jù)通訊中斷后,入庫的數(shù)據(jù)值一直不變,通過合理的參數(shù)選擇,對這些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,判斷出數(shù)據(jù)通訊中斷,并產(chǎn)生報警提示。

  2 數(shù)據(jù)通訊中斷的表現(xiàn)

  2.1 數(shù)據(jù)通訊流程

  我們把數(shù)據(jù)通訊分成兩部分,現(xiàn)場層通訊、管理層通訊?,F(xiàn)場RTU、PLC參數(shù),通過電臺、GPRS及其他通訊方式傳送到自動化系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)庫,現(xiàn)場層操作工通過自動化系統(tǒng)的監(jiān)控畫面,監(jiān)控生產(chǎn)情況。自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù),通過采集設(shè)備采集,傳輸至應(yīng)用服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器中的應(yīng)用軟件,按一定頻率寫入自動化數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)入庫發(fā)布后,各個管理人員可以通過客戶端查看入庫數(shù)據(jù),即現(xiàn)場的生產(chǎn)情況[1]。

  2.2 數(shù)據(jù)通訊中斷的表現(xiàn)

  2.2.1 現(xiàn)場層數(shù)據(jù)通訊中斷表現(xiàn)

  當(dāng)數(shù)據(jù)通訊發(fā)生中斷時,監(jiān)控界面上顯示的數(shù)值是最后一次檢測的數(shù)據(jù)值(數(shù)據(jù)值長時間不變)。這種現(xiàn)象危害極大,由于現(xiàn)場操作工習(xí)慣看流程圖界面監(jiān)控生產(chǎn),很難發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常,長時間未發(fā)現(xiàn),極有可能發(fā)生罐抽空燒泵或跑油事故。圖2是百重二10號轉(zhuǎn)油站數(shù)據(jù)通訊中斷后部分參數(shù)值,從4:00到10:00數(shù)據(jù)的值一直沒變;10:00重啟SCADA系統(tǒng)后,系統(tǒng)中,無現(xiàn)場傳輸過來數(shù)據(jù),從11:00到15:00數(shù)據(jù)的值一直為0。

  2.2.2 管理層數(shù)據(jù)通訊中斷表現(xiàn)

  當(dāng)數(shù)據(jù)通訊中斷時,入庫的數(shù)據(jù)為最后一次通訊數(shù)值,這種現(xiàn)象不容易發(fā)現(xiàn),降低了入庫數(shù)據(jù)質(zhì)量,從而影響了油田自動化應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性。圖3是管理層數(shù)據(jù)中斷后,入庫數(shù)據(jù)的值從最后一次通訊的正常值開始,一直是同一值,我們在Web界面查看數(shù)據(jù),容易被誤導(dǎo),認(rèn)為是正常數(shù)據(jù)。

  數(shù)據(jù)保持最后一次通訊值的主要原因是現(xiàn)場設(shè)備存在局限性,發(fā)送數(shù)據(jù)時,沒有時間變量;接收端沒有接收到數(shù)據(jù),把最后一次傳過來的數(shù)據(jù),當(dāng)成最新發(fā)過來的數(shù)據(jù),這條數(shù)據(jù)不停地存入數(shù)據(jù)庫,造成我們查看數(shù)據(jù)時,看到的都是通訊中斷前,最后一次正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

  我們主要針對數(shù)據(jù)通訊中斷后,監(jiān)控界面上顯示最后一次數(shù)據(jù)的現(xiàn)象進(jìn)行研究,當(dāng)發(fā)生這種現(xiàn)象時,能夠在監(jiān)控界面上做出提示,使我們能及時發(fā)現(xiàn)通訊中斷。

  3 數(shù)據(jù)通訊中斷檢測方法

  3.1 檢測思路

  不管是現(xiàn)場層,還是管理層,數(shù)據(jù)通訊中斷后,數(shù)據(jù)值的表現(xiàn)都是從最后一次正常值開始,一直不變,我們只要檢測一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)值是否有變化,就可判斷出數(shù)據(jù)通訊是否中斷。

  選擇監(jiān)測參數(shù),檢測參數(shù)的初始測量值和一段時間后的測量值是否相等,如果這些監(jiān)測參數(shù)的值都是相等的,我們可以判斷通訊已中斷,報警提示,檢測的時間間隔可以根據(jù)需要自行設(shè)定。

  3.2 選取檢測參數(shù)的原則

  (1) 選擇不帶控制或易變化的模擬量,這樣可以有效地避免這些參數(shù)值出現(xiàn)相等的情況。

  (2) 選擇不在一個工藝段的參數(shù),比如在工藝段的入口段選一個參數(shù),在另一個工藝段的出口段再選一個參數(shù),這樣即使某個工藝段停工,也不會產(chǎn)生參數(shù)值相等的情況。

  (3) 選擇不受開停工影響的參數(shù),比如溫度,不管開工、停工都有溫度顯示。

  一套系統(tǒng)多的有幾百個參數(shù),少的也有幾十個參數(shù),當(dāng)然沒有必要每個參數(shù)都檢測,我們可以選擇其中的幾個關(guān)鍵點(diǎn)。一般一套裝置選擇2~3個參數(shù),這些參數(shù)在正常生產(chǎn)的情況下,一段時間內(nèi),同時相等的情況基本不可能;我們可以通過檢測一套裝置的幾個參數(shù)判斷通訊是否中斷。

  3.3 程序?qū)崿F(xiàn)

  現(xiàn)場SCADA系統(tǒng)檢測實(shí)現(xiàn),在命令語言,應(yīng)用程序與語言里實(shí)現(xiàn),我們根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況,罐不會抽空或要溢罐,選取檢測時間間隔為1小時;選取轉(zhuǎn)油站的兩個大罐液位作為檢測值,由于一直在進(jìn)油以及啟停泵,不同的時間點(diǎn),罐液位的測量值是不相等的。設(shè)置一個定時器,大于3 600秒時,復(fù)位重新計時。第1秒時,罐液位的測量值賦給變量1,3 600秒時罐液位的測量值再賦給變量2,然后第1秒時的值與3 600秒時的值相減,如果兩個罐參數(shù)值相減結(jié)果都是0,在SCADA系統(tǒng)中產(chǎn)生報警。

  管理層通過Oracle數(shù)據(jù)庫編程實(shí)現(xiàn),算法和現(xiàn)場層一樣,通過定時器進(jìn)行定時刷新,判斷條件成立,返回報警提示信息到客戶端[2],

  我們在現(xiàn)場層的自動化系統(tǒng)上及管理層的應(yīng)用平臺上,都設(shè)置了數(shù)據(jù)通訊中斷檢測,這樣在數(shù)據(jù)的整個傳輸環(huán)節(jié),不管是何處通訊中斷,都可以檢測出來。

  4 應(yīng)用效果

  4.1 現(xiàn)場層數(shù)據(jù)通訊中斷報警提示

  百重二采油作業(yè)區(qū)3號轉(zhuǎn)油站數(shù)據(jù)通訊中斷時,1小時后,在SCADA系統(tǒng)報警提示窗口產(chǎn)生報警提示:文字顯示“液位不變”,同時產(chǎn)生聲音報警。這樣現(xiàn)場的操作工就能及時發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行處理或上報。從而為轉(zhuǎn)油站的安全生產(chǎn)帶來了必要的保證,能夠有效地減少因罐抽空燒泵或溢罐故障。

  4.2 管理層數(shù)據(jù)通訊中斷后報警提示

  當(dāng)百重二采油作業(yè)區(qū)工控數(shù)據(jù),采集設(shè)備停止采集時,這時我們在Web界面上查看到的實(shí)時數(shù)據(jù)就會是“數(shù)據(jù)未更新”,這樣我們就能及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊中斷,從而進(jìn)行處理。

  總的來說,這種檢測方法也比較簡單,但通過合理的選擇檢測時間間隔,能夠有效地檢測出數(shù)據(jù)通訊中斷,并及時進(jìn)行處理。經(jīng)現(xiàn)場多次驗證,當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)通訊中斷時,都能產(chǎn)生相關(guān)報警提示,為現(xiàn)場的安全生產(chǎn)及入庫數(shù)據(jù)質(zhì)量帶來了必要的保證。

  主要參考文獻(xiàn)

  [1] 胡英俊. 儀表及自動化[M]. 成都:成都科技大學(xué)出版社,1999.

  [2] Michael Abbey,等. Oracle 8i初學(xué)者指南[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

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