计量间RTU系统升级改造方案.docx
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计量间RTU系统升级改造方案
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
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。
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。
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DeviceViewforIE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。
●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。
●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ModbusTCP通信协议，实现与大多数第三方的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：
-40～70℃。
●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ModbusRTU。
●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；
3.4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
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
fToolsGraphV2.1
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
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