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   1. 應用背景

   某城市燃氣公司2006年裝備的城市燃氣SCADA系統，包括城市調壓站和調度中心。前期調壓RTU采用電臺通訊，后期調壓站RTU采用GPRS通訊。調壓站控制器采用國外某品牌的小型PLC，如圖1所示。原SCADA系統的上位機組態軟件采用國內知名的組態軟件，編寫專用驅動程序和各調壓站RTU通訊。
  
                      
                               圖1 2006年城市燃氣SCADA系統

   2 當前用戶遇到的問題

    隨著時間的推移及城市的發展，電臺系統受到高樓的遮擋已無法正常使用。部分設備已老舊，部分已不能正常工作。用戶在使用過程中發現了一些問題主要表現在以下方面。

   （1）調壓站RTU型號種類多供貨商提供了多種控制器應用調壓站，調壓站之間的控制器不能互換。造成了用戶需要多種備件，且互換不太方便。

   （2）編程麻煩對于某些比較簡單的應用也需要編寫數據采集程序及通訊程序。

   （3）通訊接口復雜hhhhh用戶的PLC上只有RS485接口，系統所配的GPRS DTU采用RS232接口，需要一個RS232轉RS485的接口，增加了系統的故障點，如圖2所示。
 
                            
                                   圖2 原RTU的機箱結構圖  

   （4）系統封閉用戶無法維護用戶的上位機組態采用的是國內某知名的組態軟件，但硬件驅動采用供貨商編寫的專用驅動，用戶無法自行增加或修改參數。設備的維護只能依賴于供貨商。這造成系統維護不及時。

    （5）系統用于室外故障率高由于該品牌的PLC適用溫度范圍是0～45℃。用戶所在城市的全年溫度超過這個范圍，且設備在室外使用，長期使用造成故障率高。

   3 用戶期望

   由于以前的系統比較復雜，只能由系統集成商維護，問題處理速度及效率依賴于集成商。以前上位機組態軟件的硬件驅動程序采用的是系統集成商開發的驅動，用戶無法維護或增加站點。

   用戶希望新的調壓站RTU具有以下特點：

   開放性

   原系統只能由系統集成公司增加新站、修改站控功能，且上位機使用專用的通訊驅動，用戶即使采購了新的硬件也無法獨自進行更換設備。用戶希望新的調壓站RTU支持標準的MODBUS協議，用戶可以自己維護上位機系統，增減站點。

   易用性

   易用性表現在調壓站RTU，用戶盡可能的少編寫程序，上位機組態方面用戶可以自行增加或更改站點。

   可靠性

   調壓站RTU可長期在室外工作，能適應當地的環境條件。RTU不需要加熱或降溫措施。

   具有多個通訊接口

   可滿足與上位機通訊，并與現場的智能流量計通訊。

   4 調壓站RTU選擇

   經過多方比較最終用戶選擇了安控的Super32-L303RTU作為調壓站控制RTU，它集成有8AI、4DI、4DO，一個RS232/485接口，一個GPRS通訊接口，可以滿足用調壓站數據采集、調度中心通訊、儀表通訊的需求。對于數據采集功能用戶無需編程。RTU內置GPRS通訊模塊，用戶無需單獨采購GPRS模塊，也無需對GPRS通訊進行相應的編程。

    對于某些安裝有智能天然氣流量計的調壓站，Super32-L303有一個RS232/485接口可以連接智能流量計。Super32-L303支持MODBUS主站協議，對于支持MODBUS協議流量計，用戶無需編程，只需要簡單地配置一下，即可讀取流量計的數據，對于非標準協議的流量計，可通過編寫程序來讀取，如圖3所示。
 
                     
                                      圖3 調壓站RTU系統工作示意圖  

    Super32-L303支持MODBUS協議，用戶可以直接在上位機系統中選擇MODBUS設備，增加相應的站點，然后加上各個儀表的寄存器地址即可完成新增站點的添加。這個工作調度中心操作人員即可完成，無需系統集成商完成，方便了用戶的使用。

    5 使用效果

   該城市燃氣SCADA系統共有大約50套調壓站RTU，目前已更換大約二十套，隨著更新計劃的實施會有更多的Super32－L303RTU投入使用。目前整個城市燃氣SCADA系統運行平穩，如圖4所示。
    
                     
                                      圖4 更新后的城市燃氣SCADA系統

   新的調壓站RTU投入使用后解決了用戶使用和維護方面的以下問題。

    （1）增加新站的問題

   以前用戶想增加新站，必需向當時系統集成商采購設備，設備到貨后由系統集成商在上位機增加新站、現場調試等，整個周期耗時較長。

    目前用戶所定設備到貨后可自行到現場安裝，由于Super32-L303采用標準的MODBUS協議，用戶可以直接在上位機組態軟件中增加設備及寄存器地址，而無需系統集成商的現場安裝調試，降低了安裝調試成本，加快了設備的投運速度。

   （2）維護更加容易以前每套設備都需要編程，且有多種型號，用戶沒有源程序。當一個站出現問題時，即使用戶手中有硬件也無法直接更換，需要系統集成商下載完程序后再進行安裝。目前所有調壓站都采用Super32-L303 RTU，當設備出現問題時，對于只有數據采集的站，用戶直接更換RTU即可，無需下載程序。對于有流量計的調壓站，用戶通過軟件配置即可完成流量計數據讀取參數設置，而無需編程，提高了用戶處理問題的速度。

   （3）產品結構更加緊湊

    Super32-L303集成了GPRS模塊，采用220VAC供電，用戶可以取消原來的GPRS通訊模塊及電源模塊，減小了機箱的尺寸，使系統更加緊湊，同時降低了安裝及使用成本，如圖5所示。
  
                           
                   圖5 采用Super32-L303 調壓站RTU機箱結構圖

   （4）可靠性更高

   經過近一年的使用，已投入使用的Super32-L303 RTU，工作穩定可靠，未出現設備在冬天低溫環境下經常出現的異常故障問題，減輕了用戶的系統維護工作。

   6 結語

   Super32-L303的使用解決了用戶以前依靠系統集成商保證系統安全運行的問題，使城市燃氣SCADA系統調度人員能及時處理使用中遇到的問題，保證了系統的安全運行。目前用戶正在逐步更換老的調壓站RTU。    

   摘自《自動化博覽》2012年第五期