浅析输油站SCADA系统管理及常见故障判断

熊亮

摘要：介绍中国石化珠三角成品油管道输油站SCADA系统的普通软硬件等，以及日常的巡检和维护，另外还介绍了输油站SCADA系统常见故障判断及处理办法。

关键词：SACADA系统；巡检；报警及事件查询；故障处理

一、SCADA系统介绍

（一）SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。珠三角成品油管道输油站采用ABB公司SCADAVision系统，通过SCADAVision控制系统实现生产所要求的启输停输控制、站启站停控制、批输下载、泵切换、水击联锁保护以及进出站压力等其它模拟量和数据量的监控。SCADA系统具有高可靠性，当系统中某一部分发生故障时，不会影响整个系统的基本操作运行。

（二）系统硬件结构图

(三)系统主要控制功能

1) 站流程画面控制

2）模拟量显示

3）数字控制

4）图形显示

5）趋势图

6）控制点报警和声音

7）PID 控制

二、SCADA系统相关软、硬件介绍

（一）软件介绍

1、服务器相当于整个系统的存储器，工作站、流量计算机等各类附属设备都从服务器中采集各类数据。因此，工作站要正常工作，必须确保服务器和工作站连接正常,可以通过打开桌面SCADAVisionServiceManager4.2.0软件来查看，点击StartService，使之变为绿色小球,Windows Service显示为“RUNNING”。

2、软件OPCServerforAC800M4.0.0表示服务器与控制器连接状态，显示黄色小笑脸则为正常状态,旁边的IP地址则是控制器的IP地址,如下图：

3、软件svUpdateData表示站场流量计算机与服务器连接状态,一般情况下要保持运行状态。

4、数据库软件SCADAVisionExplorer操作画面显示的数据是通过SCADAVisionExplorer软件读取的,另外也可以进入访问需要的数据,查询各类设定值和运行状态等。

5、控制器软件PLCControlBuilderAC800M采集的是现场设备数据，用于控制现场设备，数据库软件SCADAVisionExplorer软件是通过PLCControlBuilderAC800M读取的。

（二）硬件介绍

输油站SCADA系统硬件配置：1台服务器兼工程师站，1台操作员工作站，1套AC800M冗余控制器单元、冗余电源单元、冗余通讯单元，相应的I/O卡件及联锁冗余卡件，RS232C/485串行通讯卡；库区配置ABBRTU560单元完成库区信号的采集和控制。

三、输油站日常巡检及系统维护管理

（一） 环境技术标准

1. 系统供电要求：电压：220，240+10%，240-15%VAC频率：50Hz或 60+3%，60-6%Hz。

2. 接地要求：主参考地接地电阻：＜4Ω；安全接地电阻：＜4Ω；主参考接地要求单点接地，接地线直径要求大于5.3mm。

3. 环境条件：操作温度：10~28℃，最好是23℃，相对湿度：40%~70%，最好是45%。

（二）、巡检方法

1. 维持SCADA系统所有在用设备(服务器、操作站、交换机、路由器等)清洁，检查设备的状态灯指示是否正常和运转是否正常。

交换机：每台为24口，要求检查所插的口对应右边的指示灯显示是否正常，正常显示为绿色或橙色。

2. 检查机柜供电是否正常；冷却风扇运转是否正常，如发现风扇转动异常（响声大）或损坏，应采取措施，停下风扇进行润滑处理或者更换。

3. 检查CI853通讯单元。在AC800M的旁边，有F灯，R灯，TX1灯，RX1灯，TX2灯，RX2灯。主要检查以下两项内容：

（1）F灯表示是否有故障，正常一般不亮，如果亮红色表示有故障。

（2）R灯表示运行，一般显示绿色，表示运行正常。

（3）TX1灯、RX1灯、TX2灯、RX2灯表示通讯灯，橙色闪烁。

4. 检查控制器AC800M。每站有两个，一般在机柜的上方。每一个上面有F灯，R灯，P灯，B灯，PRIM灯，DUAL灯，底下有RX,TX灯。主要检查以下两项内容：

（1）F灯表示是否有故障，正常情况下一般不亮，如果亮红色表示有故障。

（2）PRIM灯显示橙色常亮，表示该控制器为主控制器，不亮表示该控制器为从控制器。

（3）DUAL灯如果显示橙色闪烁，表示主从控制器正在同步；橙色常亮，表示主从控制器已经同步。正常情况两个控制器都亮。

（4）B(battery)灯如果显示闪烁，表示需要更换电池。（内部电池一般可使用2年，外部电池使用5年,内部电池和外部电池不能同时使用）。

（5）R灯表示运行，一般显示绿色，表示运行正常。

（6）P灯表示供电状态，一般显示绿色，表示运行正常。

5. POWERx ，220VAC转24VDC电源 ，上方有一个状态OK灯,正常时显示绿色。

6. ADAMx ，RS232转485通讯转换器，中间有一个状态灯，正常时显示绿色。

7. I/O通讯单元（TB840*X），一般有S灯，P灯，RX1灯,RX2灯,ERX1灯，ERX2灯。

（1）一般S灯和P灯显示为绿色，表示信号灯和电源灯正常。

（2）RX1灯，RX2灯显示橙色闪烁，表示接收信号正常。

8. 检查监视画面里是否有系统报警的产生，是什么报警，并及时并处理。

9. 调出PLC/RTU画面，检查通信状态是否正常，参数采集是否正常。

10. 检查AI/AO/DI/DO输入输出模块一般有F灯，R灯，W灯。

（1）F灯表示是否有故障，正常一般不亮，如果亮红色表示有故障。

（2）R灯表示运行，一般显示绿色，表示运行正常。

（3）W灯表示是否有报警，正常一般不亮，如果亮红色表示有报警。

11. 定期对服务器的历史数据进行归档以及对程序和画面等的备份工作，或直接在windows界面上通过拷贝或移出备份（半年一次），如画面、程序的变更、修改，应及时备份。

12. 及时处理系统出现的故障，并对故障现象、原因、处理方法及结果做好记录，在系统技术档案里填写清楚。

13. 定期对服务器和操作站系统进行优化。包括硬盘碎片整理，硬盘诊测，服务器性能监测分析等。

四、工作站报警及事件查询

（一）报警、事件信息是查找设备故障、运行事故的重要依据。我们可以通过分析报警和事件内容，判断发生事故的时间和违章操作，同时也记载了日常的生产操作等内容，对照信息查找相应设备，检查运行状态；报警和事件数据库内容记录时间长，能够很清楚的列举近期日常的各项操作。

（二）报警级别分为三级：一级报警为最高级别的报警，红色闪烁和声音提示，二级报警为红色闪烁的报警，三级报警为最低级别报警，黄色闪烁。

（三）报警、事件信息查看方法：

1、报警查看方法：登陆工作站SCADA画面左下角→列表→报警→根据查看的时间和信息即可找到。如下图:

2、事件查看方法：登陆工作站SCADA画面左下角→列表→事件→在事件属性为“对象”，设置事件发生的日期和时间→确认，即可查到；还可以在事件属性为“设备”空白处输入要查找的设备位号查找，也可以在事件属性为“无”空白处直接模糊查找，如下图：

（四）查看事件信息时，选择的时间间隔不要太长，否则将因为搜索时间长导致系统死机等情况。

五、湛深段输油站SACA系统常见故障处理

1、CI853/4通讯单元故障处理。

（1）带上防静电手圈或者用双手触摸机柜门消除静电以免损坏模块电路板元器件。

（2）移去连接电缆。

（3）更换通信模块。

2、控制器AC800M的故障处理。

（1）带上防静电手圈或者用双手触摸机柜门消除静电以免损坏模块电路板元器件。

（2）移去CPU连接槽上的电源供给线。

（3）移去RCU连接电缆。

（4）移去CBUS连接电缆。

（5）去除螺丝，取下CPU。

（6）重新安装CPU，紧固螺丝。

（7）安装CBUS和RCU通讯电缆。

（8）重新组态进行IP地址定义。

3、电池模块的故障处理。

如果电池模块的指示灯为红色，需要进行更换处理。

4、操作画面死机的处理（注销和登录操作）

（1）拉出键盘，用左手按住键盘上的Ctrl和Alt键，用右手点击一次Del键。

（2）在弹出的画面上用鼠标或键盘上的Tab键选择Log off按钮，点击或回车一次。

（3）在弹出的画面上选择Yes，进行点击或回车确认。

（4）重新用左手按住键盘上的Ctrl和Alt键，用右手点击一次Del键。

（5）在系统用户名中输入administrator,在密码栏中输入Scadavision，然后回车。

（6）双击图标为球的运行程序，在第一栏用户名中输入stnXXop1,在密码栏中输入8888，然后回车确认。

5、SCADA系统交换机故障

一般输油站SCADA交换机有2台，实行不了真正意义上的互为冗余功能，只是单纯意义上的2台互为备用，当一台故障报警无法工作时，只需要将报警的交换机上的网线接头移到另外一台交换机上，不需要重启，等待约一分钟，工作站数据自动刷新。

6、SCADA工作站个别数据不刷新故障

出现这种情况，首先排除现场设备故障，若现场设备完好时，一般处理办法：巡检SCADA机柜I/O卡件是否报警，找出该设备对于的卡件，根据线标拆开保险丝盒，更换新的保险丝后再观察。一般情况下，工作站画面普通窗口个别数据不刷新，主要是I/O卡件下的保险丝熔断。

7、注意事项：

a.严禁擅自启、停服务器或控制器。

b.启、停SCADA系统必须严格按照工作程序。

c.遇到特殊情况，需报给自控专业人员后再进行处理。

以上是珠三角输油站SCADA系统的简单介绍，主要讲解输油站的SCADA系统日常维护管理和巡检，另外也列举了输油站SCADA系统常见故障的判断和处理办法。