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中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY201.7—2015
油气管道监控与数据采集系统
通用技术规范
第7部分：控制器程序编制
General technical specification of supervisory control and
data acquisition system for oil and gas pipelines-
Part 7: Programming for controller
2015一08-04发布
2015—11-01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY201.7—2015
目
次
前言
一
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
程序编制依据系统组态及程序结构
4
5
6 控制器数据库的技术要求
控制逻辑的一般要求附录A（资料性附录） 数据库编码附录B（资料性附录） 调试记录格式
7
13 Q/SY201.7—2015
前言
Q/SY201《油气管道监控与数据采集系统通用技术规范》分为10个部分：
第1部分：功能设置；第2部分：系统安全：第3部分：设备编码：第4部分：数据需求与管理；第5部分：报警管理：第6部分：人机画面：第7部分：控制器程序编制：第8部分：过程控制逻辑图：第9部分：站场控制系统设计与集成：第10部分：数据网络。
-
本部分为Q/SY201的第7部分。 本部分按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则
起草。
本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归口。
本部分起草单位：管道分公司、西部管道分公司、北京天然气管道有限公司、北京油气调控中心、管道工程有限公司、西南管道分公司、西气东输管道分公司。
本部分主要起草人：余冬、袁婧、徐铭、贾立东、董秀娟、吕峰、郭凤林、莫巨华、徐德腾、 王磊。
IⅡ Q/SY201.7—2015
油气管道监控与数据采集系统通用技术规范
第7部分：控制器程序编制
1范围
Q/SY201的本部分规定了油气管道监控与数据采集（SCADA）系统控制器程序的编制方法和要求。
本部分适用于新建油气管道SCADA系统控制器程序的编制。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T15969.3可编程序控制器第3部分：编程语言 Q/SY201.3油气管道监控与数据采集系统通用技术规范 ：第3部分：设备编码 Q/SY201.8油气管道监控与数据采集系统通用技术规范第8部分：过程控制逻辑图
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
梯形图ladderdiagram 一种PLC程序编制工具：它借助标准化的图形符号使PLC能够检测和修改数据，这些符号以类
似于继电器梯形逻辑图的“梯级”方式在网络中布局。梯形图网络的左边和右边以电源轨线为界。 3. 2
功能块图function block diagram 一种PLC程序编制工具，它采用类似于数字逻辑门电路的图形符号，以功能模块为单位，从控
制功能人手，采用图形化的方法描述控制功能。对控制规模较大，控制关系较复杂的系统，可以较清楚地表达其控制功能的关系。 3. 3
加电处理程序power-uphandler 执行PLC在运行模式下异常掉电后的启动过程程序。
3. 4
故障处理例行程序 controller fault handler 在PLC程序发生主要故障时所执行的相应程序。
3. 5
任务task 为周期执行或触发执行一组相关的程序组织单元而提供的执行控制元素。 ［GB/T15969.3—2005，定义1.3.79］ Q/SY201.72015
3.6
连续任务 continuous task 种连续运行的任务。每当该任务的最后一个程序完成时将重新启动程序的执行。
3.7
周期性任务 periodic task 按照指定时间间隔来触发的任务，：一且时间间隔的时间到。任务将被触发并执行它的程序。
4程序编制依据
程序的编制应依据以下文件：
油气管道工艺运行操作原理： -站场工艺仪表流程图（P&ID图）： 1/O表：一逻辑图或控制原则： -1/O分配表。
5系统组态及程序结构
5.1系统组态 5.1.1油气管道范围内的控制器程序编制宜采用梯形图、功能块语言或结构化文本完成（结构化文本是一种PLC程序编制工具，“结构”是指高水平的结构化编程能力，像一个“结构化的编程”，“文本”是指应用文本而不是梯形图和顺序函功能表的能力）。 5.1.2根据I/O分配表的要求创建程序。 5.1.3模拟量I/O模块具备工程量转化功能的PLC，应在模拟量I/O模块组态中配置通道，将输入的标准信号范围转化为实际工程量的量程。 5.1.4RTD等电阻输人模块应选择输人类型，可不进行工程量的转换。 5.2程序标签 5.2.1单个控制逻辑模块内产生的过程标签可存放于该模块标签内，如需全局调用，应创建于控制器标签内或全局变量中。 5.2.2按照各种类型控制器的标准程序标签表的格式，根据编制好的控制器数据库中的信息进行录人后导人。导人后查看报警信息，如有报警信息需及时进行处理，确保无遗漏的标签 5.3程序的结构 5.3.1PLC程序的基本结构如图1所示，其中连续任务只能创建一个，周期性任务可以创建多个。 每种任务下的控制程序可创建多个，但每种控制程序的主程序具有唯一性。 5.3.2程序应创建在连续型的任务下，安排在一个控制程序内，由主程序和子程序构成。 5.3.3主程序为根据条件调用各功能子程序的程序，不应存放其他控制语句。 5.3.4子程序应采用模块化的编程方式。各种控制逻辑的具体归类和归类后子程序的命名方式见表 1和表2。 5.3.5液体管道水击保护控制器的子程序结构，应采用模块化的编程方式，根据工艺操作原理及逻辑图，按发生水击源所在的站场/阀室字母缩写进行命名。
2 Q/SY201.7—2015
PLC程序
用户任务持续型任务
控制器程序加电处 故障处理理程序） 例行程序
广周期型任务
周期型任务…
控制程序n
控制程序1
主程序子程序1
于程序
图1 PLC程序基本结构图
6控制器数据库的技术要求
6.1 数据库的信息内容
控制器数据库应包括数据点的归类，编程位号，所在电缆号，功能描述，信号类型，I/O类型。 量程、单位、报警值设定、所在的/O通道情况、与上位机通信的地址和其他信息的备注，在备注中需填写数字量的报警信息，以及0或1报警有效信息．数据库格式见表3。
表1液体管道子程序的命名，结构与说明
序号 1 2 A X
于程序命名
结构与说明
中心/站控切换以及综合复位程序与现场。远程第三方设备通信，或与其他PLC通信的程序采集，判断PLC本体处理器，I/O模块，通信模块等的故障信息的程序现场采集数据与上位机通信数组的映射程序
CS Communications State Module
Mapping Mapping _ PLC 将前置，站场ESD或其他PLC所需要的数据与其通信数组相映射的程序
I
6 Transmitter _ Seleetion 完余数据点的选择程序
一些简单受控设备，比如风机、污油票等的控制程序普通电动阔控制程序，如数量较多。可按阀门所在的站场区域分类各占一子程序，由“Valve”站场区域编号进行子程序的命名站场及线路的截断阀控制程序调节阀控制程序泵的控制以及报警停机程序变频泵的控制以及报警停机程序聚切换程序液位，压力联锁保护程序通信中断检测程序
7 8 9 10 11 12 13 14 15
Facilities
Valve Valve_ ESD Valve_ PID Pump Pump_ PID Pump_ Switeh Protection Comm Check Q/SY 201.7—2015
表1（续）
结构与说明
子程序命名
序号 16 Control Separation 分输控制程序
Control _ Switeh 过滤器、计量支路切换及油品切割控制程序
17 18 19 Control _ Station _ Startup 站启动控制程序
收发球控制程序
Control _ Pig
站ESD的相关控制程序其他站控逻辑，复杂的每种占一子程序，以独有的英文缩写做扩充编号
ESD Control _ xxxx
20
表2气体管道子程序的命名、结构与说明
结构与说明
序号
子程序命名
中心/站控切换及综合复位程序与现场、远程第三方设备通信，或与其他PLC通信的程序采集、判断PLC本体处理器、1/O模块，通信模块等的故障信息的程序现场采集数据与上位机通信数组的映射程序将前置，站场ESD或其他PLC所需要的数据与其通信数组相映射的程序模拟量处理程序普通电动阀控制程序，如数量较多，可按阀门所在的站场区域分类各占一子程序，由“Valve"站场区域编号进行子程序的命名站场及线路的裁断阀控制程序调节阀控制程序
CS Communicationg State - Module
2 3 4 5 6
Mapping Mapping _ PLC Transmitter
-
Valve Valve_ GOV Valve_PID
7 8 9 10 11 12 13 14 Control_ Station_ Startup. 站启动控制程序 15 Control_ Station_ shutdown 站关闭控制程序
Control_ Compressor 压缩机组的控制以及报警停机程序 Control _ Separation 油气分输控制程序，用户压力流量控制 Control _ Switch 过滤分离器、计量支路、调压等自动切换控制程序
收发球控制程序
Control _ Pig
588.
3
16 Control _ xxxx Startup 用户启动控制程序 17 Control _ xxxx. _ shutdown 用户关闭控制程序
站ESD的相关控制程序液位、压力联锁保护程序/放空阀/越站阅等保护逻辑校时程序通断测试程序组分数据下发火气探测控制程序
ESD Protection Control time Control_.comm Control _ GC Control _ Gas Control . CheckPipe 爆管检测程序
18 19 20 21 22 23 24 25 26 4
6922
Control _ Comparison 计量对比程序
其他站控逻辑，复杂的每种占一子程序，以独有的英文缩写做扩充编号
Control _ xxxx Q/SY 201.7—2015
表3PLC数据库格式
上位通信地址
备注
报警值
I/O通道
参数
索引
序号
归类 位号描述电缆号 信号 I/O类型 量程 单位|LL HH机架槽号 通道中心 站控
H
类型
1
2
6.2 数据点的属性 6.2.1 不同类型数据点应录人的信息量见表4
表4数据点信息属性列表
参数 1/0
索引
报警值/O通道 上位通
数据点类型
信号
信地址
归类 位号 描述 电缆号 类型 类型 量程
单位
V W
数字量输人（DI) 数字量输出（DO) 模拟量输人（AD) 模拟量输出（AO) 铂电阻信号（RTD 脉冲信号（PI)
V.
V
y
V V
V
L / N V V N V N N V V V N
V V
N V N
V
J J V V V V V
/ V
命令控制点过程显示点设定值辅人点程序运算输出点第三方通信数字量点第三方通信模拟量点
福
N
L
7
J L V
V V
N
N
V
6.2.2 在数据库中，相同类型的数据点应按表5的原则归类在 主一起，设备附属参数（如温度，液位开关等）应归纳于该类型的设备数据集合下
表5数据点归类原则
主要数据点及分类原则
序号 1 2 3 4 E 6
归类名压力温度液位流量油品检测 油品密度、界面检测参数气质参数 天然气的组分数据及其报誉数据点
压力《差压》变送器温度变送器及铂电阻液位计流量计以及流量计算机的参数