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新疆新捷公司成品油管道控制系统的WINCC应用

www.cechina.cn2008.05.12阅读 4846

  系统简介:
  该项目是新疆石油管理局所属的石油运输管道控制系统二期项目。这条管线将克拉玛依炼油厂的成品油通过管道运输至乌鲁木齐。目前为止它是国内第三条,也是现代化程度最高最长的成品油管线。全长三百余公里。它由五个泵站,一个调度中心组成。技术上涉及不同油品的混合运输www.cechina.cn,两管汇合,水击事件保护等大量复杂控制功能。在该项目的一期工程中,控制系统采用的是AB 公司的PLC和霍尼韦尔的SCAN3000系统。在二期项目中,用户决定在新增的两个站中采用西门子的WINCC系统,并且将原泵站的SCAN3000系统替换为WINCC系统。系统开发商为沈阳惠东公司。SFAE承担销售和技术支持任务。
  系统中每个泵站有一套AB冗余PLC,使用一套WINCC进行本地监控。在调度中心使用两套WINCC系统进行远程监控。WINCC系统采用中文版本4。02,中文NT操作系统。两套WINCC系统为冗余SERVERCONTROL ENGINEERING China版权所有,同时也作为两个操作站使用。各泵站,泵站与调度中心间使用光缆进行广域网连接。
  面临问题:
  针对这个项目,我们分析并解决了如下几个几方面主要问题:
  ·如何实现WINCC 和AB PLC 的连接,

同时满足变量数,广域 网连接等要求?
  ·如何实现WINCC 和AB PLC 通讯链路的冗余,包括AB PLC 的冗余,网口及通讯介质的冗余?
  ·如何实现WINCC 的冗余及主备标志切换?
  ·如何实现WINCC 与用户应用程序之间的数据交换,以及不同SERVER上用户应用程序所需数据的冗余?
  ·如何实现两台WINCC SERVER间LOCAL 报警的同步确认?
  ·如何完成用户复杂报表格式的实现?
  ·如何实现整个系统的时间同步?
  方案选择和系统结构:
  首先考虑WINCC 和AB PLC 的连接问题:
  思路一:WINCC与ABLPLC通过S7-300连接。ABLPLC与S7-300通过TCP/IP或 PtP, 或其他方法。
  思路二:WINCC与ABLPLC直接连接。比较WINCC提供的ABJTCP/IPKCHANNEL 或 DH+ CHANNEL,或其他方法。
  其次考虑WINCC 和AB PLC 通讯链路的冗余:
  思路:AB PLC 通过DH+可实现冗余;但如何通过TCP/IP实现
  再次考虑WINCC 的变量数及两套变量间的切换
  思路:尽量不增加变量数,并不在WINCC中通过C脚本来实现变量间的切换
  经过多次试验和考虑,系统方案定为如下所示:

如图1

  实现方法:使用Rockwell的Rslinx软件连接冗余的ABJPLCLCPUCONTROL ENGINEERING China版权所有,使用TCP /IP协议以满足系统广域网的连接。WINCC与Rslinx通过DDE通道进行数据交换 。通过Rslinx软件的别名功能来实现两套变量间的切换。其切换的控制和通讯介质的冗余由SFAE开发的应用程序与AB PLC程序配合控制。
  解决方法:
  1.如何实现WINCC与用户应用程序之间的数据交换,以及不同SERVER上用户应用程序所需数据的冗余,如何快速启动用户程序?
  由于用户需开发专用的控制程序来完成批输,水击等控制功能。不可避免的需要与WINCC进行数据交换,读写实时和历史值。为解决这一问题我们使用了WINCCIODK的函数,使得用户应用程序能够直接从DATA MANAGER中 访问数据。在程序中进行访问同一数据的协调。
  由于用户某些功能需长时间连续进行,如批输功能,可能持续几天。为防止在此期间应用程序运行的WINCCPSERVER出现故障,必须保证另一台 WINCC SERVER上的应用程序能够在中断点继续运行。这样,必须将故障 SERVER上的中间计算数据实时的进行备份。为实现该功能,采用了WINCC OPC通道,并使用C脚本www.cechina.cn,将两台WINCC的相应数据从当前主机上传送到备机上。数据备份按C 脚本的触发周期进行。
  用户程序需根据不同工况快速启动,比如水击保护功能www.cechina.cn,水击波传输速度为一千米左右/每秒。系统必须在不同负载率的情况下及时启动保护程序。我们通过C脚本中的程序启动函数完成该项功能,并满足了用户对实时性的要求
  2. 如何完成用户复杂报表格式的实现?
  用户所用的班报表,月报表格式复杂而且很大。在原系统中是将其拆成四张报表。在这期项目中用户要求将其合并以方便管理,并扩展其统计等功能。WINCC现有的报表功能不能满足用户的要求。我们采用EXCEL软件来完成报表功能。通过其方便的编辑功能完成报表样式的设计,通过VBA编程来完成数据采集,填写和统计等功能。打印作业的启动由C脚本完成。报表输出采用LQ1600KIII针打,以实现宽报表输出和报警的实时输出。
  3. 如何实现两台WINCC SERVER间LOCAL 报警的同步确认?
  

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