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1、塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案新疆英科威尔电子技术有限公司2010 年 5 月塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案1一、概述哈得作业区哈一联 RTU 系统于 2005 年 11 月投运，选用新疆英科威尔电子技术有限公司的 LP-2 型 RTU。系统以哈一联机柜室的两台主 RTU 为中心，通过光缆连接 1#、2#、3# 计量间 RTU 系统，通过 RS485 通信总线连接站内的加热炉系统、除油系统、过滤系统、清水系统、发电机的撬装控制器和站内的质量流量计。两台主 RTU 采集计量间、站内所属系统和流量数据，并通过RS232 通信接口与
2、 DCS 连接。由 DCS 采集整个 RTU 系统的数据，在 DCS上进行相关处理。该 RTU 系统尽管稳定性好，但运行和维护过程中存在如下不足和不方便的地方： 计量间 RTU 控制器测量通道量程范围调整不方便； 计量间 RTU 控制器不支持远程端维护和诊断，每次检查和处理必须要到现场，工作效率较低； 整个 RTU 系统结构配置时，没有考虑直接的数字化油田服务和接口。为有效解决以上不足，充分利用现有硬件资源，结合数字化油田的需要。对现有 RTU 系统进行升级改造，以期达到如下目的： 可在作业区局域网的任何位置，利用设备组态工具在线调整测量范围、对设备进行远程维护和诊断。从而方便维护，提高工作效
3、率； 可在作业区局域网的任何计算机上通过浏览器安全地对 RTU 系统进行实时数据监控； 系统维护人员可在计量间和作业区局域网对 RTU 系统进行在线的组态、操作画面修改和编程等操作； 升级后的 RTU 系统具有目前自动化行业最强的通信安全性能，可有效地防止非法人员访问系统。系统具备完善的通信安全和安全管理功能； 升级后的 RTU 系统预留直接向油田公司局域网、互联网的接口，在这两级网上可方便、安全的访问系统的过程数据信息。基于上述目标，选用新疆英科威尔电子技术有限公司生产的 LP-2Graph 型内置操作监控组件的安全控制器，该系列控制器兼容 LP-2 型控制器，是 LP-2型控制器的升级产品
4、。本方案仅对 RTU 系统主节点控制器进行升级，保留系统其它设备，既有效解决现有系统的不足，同时满足了数字化油田的基本要求。本方案资金投入小、见效果快，系统功能提升明显。塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案2二、关于 LP-2Graph 控制器LP-2Graph 型 RTU 控制器是新疆英科威尔电子技术有限公司新一代的控制器，该具有下列特点： 在传统控制器的基础上增加了基于远程、超远程的实时操作功能，该功能依赖基于复杂网络环境下的通信机制。因此控制器可以很轻松的应用于基于互联网和企业复杂网络环境下，达到实时高效的监控操作目的； 安全通信功能，仅持 U 盾授权锁用户具
5、备访问权。控制器的远程/超远程通信采用时变密钥加密通信算法，是当今工业控制领域加密强度最强、安全性最高的通信手段。有效保障了基于公网和复杂网络环境下对通信的安全性要求。 控制器不具备遭受网络病毒、木马、黑客攻击等的基础条件，因此不会受到病毒、木马、黑客等的侵扰。 控制器内置 DeviceView for IE 上位机实时操作组件和 WEB 服务器，可使用 Windows 的 IE 浏览器访问控制器并调用其内部实时操作图面，对过程进行实时监控操作，效果与传统的监控软件一样。每台控制器内部可配置多至 30 幅较为复杂的实时操作画面。塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案3
6、 控制器配套的 fToolsGraph 组态工具是一款远程/超远程在线组态软件，可对控制器进行在线组态、编程、维护等工作。该软件工具包含fToolsDraw 操作画面开发环境，可对实时操作画面进行在线开发，并可将操作画面下装到控制器中，供远端的 DeviceView 读取并显示操作。 完善的安全操作管理机制，有效保障了在开放网络环境下对控制权的严密管理。 控制器具有安全管理操作历史记录，可通过访问 log.html 网页进行查询。塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案4 控制器通过组态设置，可对指定的内部网络客户端开放标准的 Modbus TCP 通信协议，实现与大多
7、数第三方的 HMI 监控软件的通信。 控制器支持多并发服务，通信服务端口数为 8 个，同时支持最多 8 个客户端对控制器进行同时通信。 控制器为双 CPU 体系，有效支撑多功能应用的高效、稳定工作。 具有宽的环境适应能力，使用环境温度为：-4070。 冗余的供电配置输入端，方便使用双电源系统的接入。 控制器内部的 I/O 卡件、显示板支持热插拔，方便带电维修。 自带 9 路模拟量隔离输入、2 路模拟量隔离输出、10 个隔离开关量输入、4 个继电器输出和 6 个开关两输出。 内置 4 个 PID 算法模块，可通过组态软件在线使用软配线快速配置 PID控制回路。 支持在线编程(一般编程和顺序控制编
8、程)实现应用开发。 2 个隔离的 RS232/RS485 串口，支持 Master/Slave 工作模式，既可以对智能仪表、PLC 等进行数据采集和控制，也可以外接本地触摸操作屏对控制器进行监控操作。串口工作模式和参数可由组态软件设置，串口通信协议为标准的 Modbus RTU。 提供 EBx 扩展模块对控制器进行 I/O 扩展或智能串口的扩展，扩展模块可选如下：EBx-AI6 - 6 通道隔离 4-20mA 输入模块EBx-AO4 - 4 通道隔离 4-20mA 输出模块EBx-DI16 - 16 通道隔离开关量输入模块EBx-Rly8 - 8 路继电器输出模块EBx-SCom - 两路串口
9、智能协议处理模块三、计量间 RTU 系统升级改造措施3.1 将计量间控制柜内的主节点 RTU 更换为 LP-2Graph 型 RTU，并对其进行组态；3.2 对计量间触摸屏的参数寄存器地址进行调整，并重新编译下载；3.3 对主 RTU 的计量间网络命令表的数据源地址进行调整；塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案53.4 在哈一联机柜室的通信柜中增设路由器，并对路由器进行参数设置。升级安装并组态调试后，可在作业区、哈一联合站的网络系统中利用普通计算机通过浏览器调用 RTU 内部的操作画面，对计量间所属工艺过程进行实时监控。2#计量间 RTU 节点新增路由器RTU 系统
10、交换机作业区交换机3#计量间 RTU 节点哈一联交换机IE 浏览器监控联合站撬装系统和计量间IE 浏览器监控联合站撬装系统和计量间RTU 组态工具RTU 组态工具10/M2# -RTULP2S4853# -GraphI: 19.60R23RS485LP-I: 19.60TU-Graph23LANWT塔里木油田分公司开发事业部哈得作业区计量间 RTU 系统升级方案6四、升级措施新增设备清单序号 设备名称 型号规格 数量 备注1 内置操作组件安全 RTU 控制器 LP-2Graph-C2B90 2 台 计量间升级2 RTU 在线组态软件 fToolsGraph V2.1 1 套3 组态授权 License-LP2G-CFG 4 个4 操作授权 License-LP2G-DV 4 个5 授权加密钥匙 (U 盾) 若干 根据需要配置6 路由器 BR204+ 1 台 Aolynk
