CitectSCADA和MOXRTU在無錫市燃氣管網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集項目中的應(yīng)用 無錫市城市天然氣利用工程是國家“西氣東輸”工程下游城市用氣項目之一。供氣對象是無錫市區(qū)劃內(nèi)的七個城區(qū)的居民、公共建筑、工業(yè)用戶。近期共需鋪設(shè)城市高壓干管（管徑D160×10.3）近30Km，輸氣干管（管徑D406.4×7.9）約7公里，設(shè)計壓力4.0Mpa，新建調(diào)度控制中心1座，后備控制中心1座，門站區(qū)域控制站1座，高中壓調(diào)壓計量站1座，遠控截斷閥室4座，中中壓、中低壓調(diào)壓站40座。遠期高中壓調(diào)壓計量站增至10座，遠控截斷閥室增至10座，中中壓、中低壓調(diào)壓站增至80座。 無錫市燃氣管網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)是以澳大利亞Citect公司的核心產(chǎn)品上位監(jiān)控軟件CitectSCADA和遠程測控單元MOXRTU以及美國AB公司的ControlLogix控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并融合了先進的RTU技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、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)、SCADA/HMI技術(shù)及客戶/服務(wù)器技術(shù)的一體化“交鑰匙”控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)是以計算機為核心構(gòu)成的二級式分布式控制系統(tǒng)。調(diào)度控制中心和備用控制中心為系統(tǒng)控制管理級，負責(zé)數(shù)據(jù)的處理和監(jiān)控，分布于管網(wǎng)的RTU和PLC為系統(tǒng)過程控制級，負責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，二級系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)有機的結(jié)合在一起構(gòu)成一個完整的SCADA系統(tǒng)。
無錫市天然氣管網(wǎng)分布圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
控制中心 系統(tǒng)采用以調(diào)度控制中心為主備用控制中心為輔的設(shè)計原則，集中監(jiān)視和控制管網(wǎng)運行。調(diào)度控制中心與備用控制中心之間通訊主信道采用VPN專線接入方式，同時借助無線網(wǎng)橋?qū)芍行木W(wǎng)絡(luò)對接構(gòu)成符合IEC802.11b標(biāo)準(zhǔn)的高速無線備用通訊網(wǎng)絡(luò)。 控制中心采用冗余的100Mbps 交換式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)基于客戶機/服務(wù)機模式構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議為TCP/IP。系統(tǒng)的各項任務(wù)按功能劃分分別運行在網(wǎng)絡(luò)中不同的服務(wù)器中（實時數(shù)據(jù)服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器等），并對重要的功能服務(wù)器采用冗余配置，其它客戶機（操作員工作站、工程師工作站、遠程訪問工作站等）通過網(wǎng)絡(luò)共亨服務(wù)器資源?；谶@種框架的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，減輕了單臺服務(wù)器的工作和通訊負荷，同時也可避免由于單臺服務(wù)器的故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)癱瘓問題，保證系統(tǒng)上層網(wǎng)絡(luò)高速穩(wěn)定運行。 在本系統(tǒng)中使用了Citect公司的數(shù)據(jù)庫接口軟件Plant2Business建立CitectSCADA與SQL Server數(shù)據(jù)庫間的連接，它可以將CitectSCADA中的實時數(shù)據(jù)方便的寫入SQL Server數(shù)據(jù)庫，同時實現(xiàn)CitectSCADA對SQL Server數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)查詢。 門站區(qū)域控制站 門站區(qū)域控制站接受控制中心下達的指令并向控制中心傳遞信息；同時它也是一個相對獨立的控制站，在各關(guān)鍵工藝配置有本地監(jiān)控系統(tǒng)或顯示終端，具有就地控制功能。門站區(qū)域控制站采用了MOXRTU遠程終端控制系統(tǒng)。MOXRTU負責(zé)通過485總線連接流量計算機、加臭裝置、色譜分析儀等獨立子系統(tǒng)，并將色譜分析儀的分析結(jié)果發(fā)送到貿(mào)易計量流量計算機用于計算瞬時流量。
無錫市新區(qū)門站工藝流程圖
工藝場站 工藝場站包括高中壓調(diào)壓計量站、中中壓調(diào)壓站、大用戶專用調(diào)壓站、遠控截斷閥室和中低壓調(diào)壓站。 工藝場站采用澳大利亞悉雅特公司的開放式模塊化的MOXRTU控制器作為遠程測控單元，選用的MOXRTU Unity系列RTU采用32位實時處理器，集成有4個RS232/485串口、兩個以太網(wǎng)口，內(nèi)置GPRS通訊模塊，內(nèi)置16M內(nèi)存。遠控截斷閥室采用冗余MOXRTU控制器，通過數(shù)據(jù)總線外接MOX603 系列I/O模塊。其它場站采用內(nèi)置8通道4~20mA模擬量輸入模塊。所有場站均采用觸摸屏對場站實行就地控制，觸摸屏通過485總線連接到MOXRTU控制器。 高壓干管上各場站、閥室、中中壓站MOXRTU與調(diào)度控制中心/備用控制中心之間的通訊主信道采用VPN專線接入方式，備用通道為GPRS無線方式。城區(qū)內(nèi)中低壓管網(wǎng)上各MOXRTU和調(diào)度控制中心/備用控制中心之間通訊采用GPRS無線方式。 VPN專線接入方式采用MPLS VPN（多協(xié)議標(biāo)記交換虛擬專網(wǎng)）技術(shù)，MPLS通過采用標(biāo)記封裝、標(biāo)記交換的方式，為用戶提供了一種價格相對低廉的數(shù)據(jù)接入方式，但在安全性上又具有一定的保障。 采用GPRS無線方式時，當(dāng)工藝場站MoxRTU終端需要傳送數(shù)據(jù)，只需通過GPRS訪問專用APN，在通過移動公司的權(quán)限審核后，移動公司通過GPRS網(wǎng)絡(luò)在MoxRTU終端和MoxRTU前置機之間溝通路由，使MoxRTU終端能隨時隨地與控制中心建立通信連接。
下圖為GPRS無線接入方式結(jié)構(gòu)圖： 悉雅特?zé)o錫市燃氣管網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集項目一期工程于 2004 年 1 月順利通過驗收并正式投運。我們相信該項目的成功實施將進一步鞏固悉雅特在國內(nèi)燃氣 SCADA 領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
（摘自悉雅特公司網(wǎng)站）
（轉(zhuǎn)載）
