横河SCADA系统在海上油井数据采集和监控中的应用(5)

5.2.2  阀门控制程序

这里所要举例的油井控制盘上的井口电动阀的控制程序，该电动阀两个开关状态反馈 DI 信号、两个开关命令DO 信号。

图5.4 Logic Designer 编程画面二

编程窗口中：ZSO01001 表示阀全开的状态反馈DI 信号，ZSC01001 表示阀门全关的状态反馈DI 信号，功能块 NPAS_DI_STS 是横河DI 转换功能块，将原始的 DI 信号转换成BOOL 变量。功能块NPAS_SIO_22 是横河标准2 输入2 输出的开关控制模块，该功能块同时提供多种报警信息，还有开关阀时间的设定等。HSO01001 、HSC01001 分别表示开阀、关阀命令的 DO 信号，功能块NPAS_DO_STS是DO 转换功能块，将控制功能块中输出的BOOL 变量转换卡件的DO 信号。

以上程序编写完毕，经编译没有错误，然后下载到Stardom 控制器的CPU模块中，执行冷启动，这样就可以运行和控制了。

5.3 Stardom 控制器与外设接口

油井平台上，除了上述传统的 4～20mA 、干湿触点信号，还有些设备只能提供串口信号，需要使用Modbus协议来交换数据。Stardom 支持全部的三种 Modbus通讯模式：ASCII、RTU和TCP ，可作从站也可以做主站。

这里的触摸屏就地显示器（OI）与Stardom 之间采用Modbus RTU 通讯模式，RS485接口，Stardom 为通讯从站，OI为通讯主站。

还有井口控制盘（WHCP）与 Stardom 之间也是通过 Modbus RTU 模式，WHCP为通讯从站，Stardom 为通讯主站。

6   上位机组态实施

上位机组态，主要指SCADA 服务器、操作员站、工作站上的软件组态，包括数据库组态和图形化人机界面的组态。

实际上，无论是生产平台还是控制中心的SCADA 上位机的组态是类似的，只是两者所采集或监控的数据范围不一样，控制中心 SCADA 上位机采集整个Kharg 区域的所有数据，而生产平台只采集自己和所辖油井平台的数据；还有就是两者操作权限不一致，控制中心的SCADA 上位机操作权限要大于生产平台。

因此这里以生产平台SCADA上位机中的一些典型组态例子来介绍横河FASTTOOLS 上位机的组态方式。

6.1  数据库组态

两台冗余SCADA 服务器上安装FASTTOOLS 的服务器端软件包，所有实时、历史数据，控制类、控制对象，报警信息，报表数据等都组态在这两台SCADA 服务器上。

FASTTOOLS 的数据库结构主要包括以下几个大类：I/O processing ，Alarming ，Processing ，Reporting，Historisation。

下面详细介绍一下I/O processing 和Processing 这两大类。

6.1.1 I/O processing

I/O processing 即输入输出处理，意思是与外部设备如下位机RTU、PLC 或第三方软件的接口。首先要建立一个Station（站），每一个外部设备对应一个站，与横河Stardom 控制器通讯建立的站是Stardom（TCP/IP）站，与其它软件通讯一般建立OPC的站，与支持Modbus协议的设备通讯可以建立Modbus站。

图6.1 Station定义

如上图所示，是一个油井平台Stardom 控制器所对应的FASTTOOLS 站，有站名、描述、站类型、所对应设备的IP 地址等。

Station定义之后，接着要定义 Item ，Item 的意思就是数据量，一个过程量数据对应一个 Item 。如上文提到的一个压力的PVI 显示功能块，它有 PV，SL，SH，Alarm，Mode，HH，HI ，LO，LL等很多参数上传给FASTTOOLS ，那么这每一个数据在FASTTOOLS 都将分别对应一个Item 。