azprom 是世界上最大的天然氣生產公司,它生產的天然氣大約占世界天然氣產品總量的20%。近30萬人在Gazprom公司及它各個子公司工作。作為 Gazprom的子公司,Tyumentransgaz是一個提供天然氣運輸的企業(yè),它將天然氣從Obgulf地區(qū)(Urengoy、Yamburg、 Zapolyarnoye等)的油田運輸到Ural地區(qū)。
Tyumentransgaz的線性管道部分由15個平均長度超過1400千米的主天然氣管道、大約4000個線性插口和8000多個附加插口組成。 Tyumentransga管理35個壓縮機站,這些壓縮機站包括約240個壓縮機車間和1100多個油泵,其總體可利用的能力達到4成。天然氣運輸系統(tǒng)每小時的運輸量達到6千萬立方米。
為了解決這些實質的問題,Tyumentransgaz公司采用基于控制和報告系統(tǒng)的Wonderware軟件,即信息管理系統(tǒng)。
在信息管理系統(tǒng)(IMS)基礎上新開發(fā)的Wonderware軟件包含了多個自動控制級別,并向用戶提供以下可能性:
實時控制天然氣運輸系統(tǒng)每天的情況(在不考慮數據源的情況下,變量更新周期為2~3秒);
分析數據檔案文件;
管理主天然氣管道的線性部分;
綜合現有新型自動控制及企業(yè)IT系統(tǒng)。
IMS主要功能有:
從不同數據源采集數據過程的自動控制;
為整個系統(tǒng)引入數據并將其轉換成統(tǒng)一格式(開發(fā)了命名參數和對象的單一系統(tǒng));
積累數據檔案文件,提高數據存儲的容錯能力和數據傳輸的糾錯能力;
將即時數據繪制成工程圖表,將檔案文件數據繪制成曲線圖,并向用戶提供不同接口;
連接外部信息系統(tǒng)(2小時報告系統(tǒng)、 "靜態(tài)測試記錄器"模型設計系統(tǒng)、身份鑒定系統(tǒng)、數據高層傳輸系統(tǒng)等等)。
最終,控制服務通過實時的方式控制天然氣運輸網絡組件的所有輸入參數,并且不受人為因素影響收集依賴于精確數據的運行結果。
快速發(fā)展商業(yè)環(huán)境需要靈活的報告和控制
鑒于全球天然氣消耗的提高和汽油萃取量的增加,更有效且高質量地天然氣運輸的需求日益增長。自動控制及報告系統(tǒng)要求能夠在各個級別的天然氣運輸網絡上處理更多的準確數據,并且對于有效的公司管理的需求在迅速增長。
信息管理系統(tǒng)是基于工業(yè)SQL服務器的數據源存在于不同的低級別的自動控制系統(tǒng)中:
天然氣運輸硬件及控制器系統(tǒng),包括不同的PLC(PRODUCT LIFE CYCLE)系統(tǒng);
壓縮機車間管理系統(tǒng);
自動測量記錄及遠程終端系統(tǒng);
數據自動收集系統(tǒng),包括相似變量測量系統(tǒng)。
Wonderware軟件是在IMS系統(tǒng)基礎上開發(fā),集成了數據存儲及可視化功能,并從所有控制器和覆蓋整個企業(yè)的區(qū)域數據傳送網絡(RDTN)中獲得信息。Wonderware軟件為主要的數據傳輸通道提供了存在于企業(yè)無線轉播通訊系統(tǒng)的64k比特流??臻e通道用于衛(wèi)星通訊。
數據在實時容錯數據庫服務器內統(tǒng)一格式并歸檔,該數據庫服務器包括兩臺HP服務器及其磁盤陣列、MS SQL及其中心控制部分的Wonderware Industrial SQL。集中的事件日志也儲存在該服務器中。
Wonderware Industrial SQL服務器允許大量參數(多達10萬個)高頻(高達每通道1HZ)的數據積累,同時通過SQL服務器可以訪問數據文檔,從而能夠進一步對數據進行綜合和分析。
通過Wonderware提供的具備計數器和基于TCP/IP協(xié)議通信的快速協(xié)議服務器,來實現數據收集。
用戶接口-InTouch和SuiteVoyager
考慮到天然氣運輸網絡復雜的整體參數,"靜態(tài)測試記錄器"模型作為附加系統(tǒng)被引入使用,該記錄器能夠獲得有關液壓和天然氣在多線油管道里分流的動態(tài)統(tǒng)計圖。為了使用Wonderware軟件工具來實現上述功能,開發(fā)了交互和數據轉換為當前系統(tǒng)格式及反變換的特殊模塊。
為了提高一個龐大系統(tǒng)內可視化方法的使用性,在中央控制室里安裝了集成Wonderware InTouch軟件的視頻墻。該視頻墻的上部分顯示了汽油運輸系統(tǒng)的綜合技術圖表,而在視頻的下部分顯示其他附加窗口(縮放圖表、事件日志、通信圖表等等),這些窗口可以自動顯示或通過控制人員的命令顯示。
直接與汽油運輸相關的操作服務人員,可以使用通過Wonderware SuiteVoyager的web網站創(chuàng)建的web接口,去訪問IMS系統(tǒng)的運行及存儲的數據。企業(yè)內任何授權訪問的計算機都可以使用這個用戶接口。
為提高對所有企業(yè)的管理效率,Gazprom擁有它自己的用于收集各個企業(yè)數據的控制服務中心。隨著在線數據需要轉換到一個新信息系統(tǒng)中的情況出現,Gazprom采用了新的數據傳輸技術,這項技術允許在每秒或更短的時間內更新數據。為了與Gazprom內部通信軟件進行交互,開發(fā)了安裝在 RTDB服務器內的數據交互和轉化模塊。
為了跟蹤運行系統(tǒng)狀態(tài),開發(fā)了實現以下功能的工作站專用診斷應用程序:
跟蹤實時數據收集和報告服務器狀態(tài);
跟蹤工作站組件與外部系統(tǒng)的交互;
跟蹤各個工作站和自動控制器及他們的連接。
所有的變化數據都記錄在事件日志中。
結論
Tyumentransgaz信息管理系統(tǒng)以Wonderware軟件為基礎,為生產操作實現了在Gazprom Corportation級別上的戰(zhàn)略準則:
通過成本縮減提高利潤;
商業(yè)行為的有效管理;
改進企業(yè)管理;
實施的透明度;
為運作職責和管理決定建立高效率匯編系統(tǒng)用于管理環(huán)境。
目前系統(tǒng)的功能和結構正在進一步完善中,同時IMS系統(tǒng)的應用范圍也在擴大。