摘 要：本文设计了一个简单的面向Intranet的集散控制系统，探讨了一种通过企业局域网远程管理油田生产的途径。
1 前言
在油田生产中联合站包括脱水转油系统、原油稳定系统、污水处理系统、注水系统、配电系统、天然气处理系统等，联合站在油田产能中起到十分重要的作用，它承担的主要任务是接收井排、计量站和转油站来油；对油气进行分离、净化、把原油进行稳定，回收清油；将天然气外输、化油外输；把脱出的污水进行处理，并将处理后的污水回注。由于岗位多，岗位工人素质不高等原因，生产容易出现问题，而且出现问题不能及时发现。为了实现油田未来生产和管理的自动化、现代化、规范化，提高联合站生产运行的安全平稳，现提出一种面向Intranet(企业局域网)的联合占集散控制系统。
2 系统综述
自70年代第一套集散控制系统(DCS)问世以来，在工业控制领域得到越来越广泛的应用。随着网络通讯软件设计等技术的迅猛发展，“开放”和“资源共享 ”是未来信息与控制领域发展的基本要求和发展趋势。于是，本文提出以一个小型的DCS为例，设计了一套面向Intranet的DCS系统，并做初步探讨。
传统的DCS在结构上往往以一个封闭的局域网为基础，内部再根据功能需求被分成几个不同的子系统，各子系统相互独立，但同时又受到中央监控管理站的集中管理，整个系统不受外部影响，但是同时也造成信息资源不能共享，企业的管理效率很低，效益自然也深受影响。而本系统则将DCS与Intranet互连，通过企业局域网实现整个企业的高水平的生产监控管理。
3 系统设计
3.1 系统结构
计算机在运算速度、存储容量，通信能力和图像显示等方面表现出越来越高的性能，以计算机和网卡为核心构成的数字监控系统便应运而生。其系统结构如图1所示：
它由生产控制系统和计算机网络组成。
3.2 硬件配置及功能
(1)计算机网络??
本系统的主干网采用共享式HUB为中心结点的星形局域网拓扑结构，在生产现场队部搭建Win2000的网络操作系统环境，在厂信息中心搭建NT4??0的网络操作系统环境，以SQL Server7.0为后台数据库。在生产现场各岗通过控制器或PLC采集现场生产过程的实时数据，由下位机送到各岗上位机，再采用快速以太网技术，通过10/100Mbps自适应网卡经五类双绞线发送到队部HUB再到队部上位机，距离较远的岗因网卡远传的距离有限，为了经济仍采用双绞线传输但需做串口通讯。队部上位机的数据通过网关经光纤再远传到厂信息中心网络服务器系统与Intranet连接。网关设有防火墙，他决定了哪些内部服务可以被访问，这样局域网内的生产控制系统和信息管理系统就可以被内部人员访问，可以方便地进行信息查询和生产控制，而外部非法访问就被防火墙隔离，从而保证了系统的安全与可靠。网络通讯协议采用TCP/IP协议，这既便于通过Intranet对生产控制工程进行监控，又能提供相对于其他标准工业协议更高的通讯速度，而PLC与其它智能仪表和控制设备之间的通讯协议仍采用相应的工业协议。
网络服务器系统主要由数据库服务器和Web服务器组成。其中，数据服务器存储了来自生产控制系统和信息管理系统的状态与控制信息，与企业日常生产和管理是密不可分的。为保证系统生产过程的可靠与安全，数据库系统除了必须具有信息搜索与存储的基本功能外，还必须提供有效和完备的安全管理措施。同时采用ASP(Active Server Pages―动态服务器网页)技术建立生产与生产管理者之间的信息网络。ASP是数据库服务器与Web服务器的接口技术，采用三层式的Web结构将网络服务管理与数据管理分开，使网络程序的结构及流程更加合理，不但加快了服务器的响应速度，而且增加了网络的安全性。可建立提供数据库信息的主页内容，让用户在浏览器画面中查询浏览数据库数据。
(2)生产控制系统??
联合站生产控制系统包括地面、输油和污水等微机监控子系统，它们以各种传感器和智能仪表为测控级，以控制器或PLC为核心的下位机系统构成了生产系统的操作级。通过AD模块采集现场数据并将结果传给上位机，再根据上位机传来的控制指令，通过DA模块驱动现场设备，实现自动监测和控制。这样，当上位机系统出现故障时，仍可保证生产过程的顺利进行。各子系统之间具有自己独立的网络系统和布线系统，同时也与系统主干网相连。??
3.3 软件配置及设计??
(1)上位机软件
采用美国OPTO公司出售的一套基于WINDOWS操作系统的工业控制组态软件Factory_Floor，该软件由四个集成组件组成：OptoControl|OptoDisplay|OptoServer|OptoConnect,每个组件又分为组态和实时运行两种方式。OptoControl是一个基于图形化流程图为开发环境的控制软件包；OptoDisplay是一个图形化多媒体操作接口软件包；OptoServer是一个联系控制器和带有FactoryFloor的PC之间的数据传递软件包；OptoConnect是一个支持与A或Exceel数据库之间数据传递的控制软件包。
该软件的用户接口是以图形菜单为基础，用鼠标驱动，可以直接采用类似画流程图的形式，以“功能块”代表实时运行时需要执行的多种标准算法，可以一目了然地从屏幕上知道所有输入输出点的位置，信号值的范围以及他们之间的相互关系，在实时运行时，可以完成数据采集和过程控制的任务，数据采集累计显示分析，实时趋势和历史趋势，可以显示点图、棒图、采样值，动态工艺流程图，可以指定参数进行修改，可以显示部分诊断结果以及日报表、周报表的打印。
各岗子系统采集的数据保存在上位机中，对于距离队部上位机较近的岗，网卡通讯可完成数据共享，但对于距离队部较远的岗位，可以利用VB语言中的MSComm控件实现串行通讯。首先设置MSComm控件属性，Commport属性：设置并返回通讯端口号，用于指定使用上位机哪一个串行端口；String属性：以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位和停止位；Portopen属性：设置并返回通讯端口的状态，用于打开或关闭端口；Input属性：从接收缓冲区返回和删除字符，用于接收数据；Output属性：向缓冲区写一个字符，用于发送数据，可以是文本数据或二进制数据。以及是用VB开发的通
(2)ASP技术及数据库设计
ASP采用的Script语言简单易学，采用ASP技术设计网络程序，不需要特殊的设计环境，利用文本编辑器、Frontpage等多种编辑工具，都可以编写文件，而只需在文件中插入脚本语言编写的程序代码即可。ASP支持面向对象编程。它提供了六个功能强大的内部对象：Requst对象、Reponse对象、Server对象、Session对象、Application对象、ObjectContext对象，利用它们可以方便地获取客户端返回信息，也可以方便地连接到数据库管理系统。
ASP支持多种数据连接方式：ODBC(Open DataBase Connectivity)开放式数据库连接、ADO(Acitive Data Objects)数据库访问连接或嵌入。虽然ADO数据库连接方式可以实现程序与SQLServer直接连接，连接速度快；但考虑到增加程序的可移植性，最好采用ODBC方式与数据库建立连接，这样，无需修改程序，只需位数据库建立ODBC数据源，即可实现程序与不同的数据管理系统结合。
数据库管理软件采用SQL Server 7.0，可满足用户对数据库的查询和存储，它的特点是：功能齐全、维护方便、网络性能好、性能稳定、安全性好、与WindowsNT操作系统结合得非常好，是中、小型管理信息系统的首选数据管理系统。数据库管理系统应设置安全账户认证以控制和限制用户对数据库的访问。同时将数据库信息进行Web发布。
4 结束语
该系统目前正被应用于大庆油田的某联合站，它具备较强的实用性，尤其是将局部控制与远程管理紧密结合，代表了工业控制领域的发展趋势。?お?
参考文献
［１］R.L.威廉斯.油气工业监控与数据采集系统［Ｍ］.石油工业出版社，1995年12月
［２］李罡，丁莉.VB 6.0编程实例详解［Ｍ］.电子工业出版社，1999年9月
