GB／T 50823-2013  油气田及管道工程计算机控制系统设计规范(完整正版、清晰无水印)

remote terminal unit

remote terminal unit

针对通信距离较长和工业现场恶劣环境而设计的具有模块化 结构的特殊的计算机控制系统，它将末端检测仪表和执行机构与 远程主控制系统连接起来，具有数据采集、控制和通信功能，它能 接收主控制系统的操作指令，控制末端的执行机构动作。

2.1.10安全完整性等级

电力标准规范范本safety integrity level

为安全功能的等级。安全完整性等级由低到高为 SIL4

为了防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态，用一个或 多个测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件等实现的安全保 护功能或安全控制功能

maintenance override

在设备或线路维护期间，以预设值代替实际输入值，使安全仪 表系统或火气系统连续工作的一种功能

operational override

工艺过程启动期间，在预定的启动时间内以预设值代替实际 输人值，用以满足启动条件的一种功能

hardwiredpane

是由一系列按钮、开关、信号报警器及信号灯等组成，与控制 器硬线连接，应独立于基本过程控制系统，完成最基本的紧急停 车、火气消防操作与报警指示。

SIS(safetyinstrumentedsystem) 安全仪表系统 SOE(sequenceofevent) 事件顺序记录系统 SPD(surgeprotectivedevice) 电涌保护器 SQL(structured query language) 结构化查询语

3.1.1计算机控制系统硬件和软件应符合国家现行有关标准或 相关国际标准的规定。 3.1.2所选用的计算机控制系统硬件和软件应是经过类似工况 和环境条件现场考验并良好运行的系统和设备。 3.1.3系统的硬件和软件配置及其功能应与工艺过程的规模和 控制要求相适应，并应易于扩展和维护。 3.1.4系统设计应以系统生命周期成本最少为基本原则。 3.1.5油气由工程计算机控制系统的设计要求应符合本规范际 录A的规定，管道工程SCADA系统的设计要求应符合本规范附 录B的规定

3.2.1典型的计算机控制系统结构宜由BPCS、SIS和FGS等子

3.2.1典型的计算机控制系统结构宜由BPCS、SIS和FGS等子 系统组成（图3.2.1）。 3.2.2BPCS应通过通信接口与站场内外的第三方设备和/或系 统连接。

3.2.3通过必要的DMZ隔离

3.2.3通过必要的DMZ隔离措施，计算机控制系统和设

3.3.1根据测控对象的不同，计算机控制系统可分为BPCS、ICs 和SCADA三类。 3. 3.2采用计算机控制系统的站(库)应至少含BPCS

3.3.2采用计算机控制系统的站（库）应至少含BPCS。

3.3.2采用计算机控制系统的站（库）应至少含BPCS

GIS等其模拟仿维护管ERPMISWEB用户他系统真系统理系统信息网络（以太网）DMZ维护信息网（以太网）监控网络（工业以太网）DMZ设备管工程师站操作员站辅助操作打印机盘注1理系统仪表诊断机械诊断和分析和分析控制网络历史服务器实时服务器历史数据（（专用协议）存设备FGSSISBPCS第三方通信接口设备控制器控制器控制器设备接口或通信控制器VO网（专用协汉】【专用协议》（专用协议）无线或远程网！络连接专用网络）FGSFGSSISSISBPCSBPCS撬块智能现场IVOVOIVOVOVOVOPLC设备总线FGS现场仪表SIS现场仪表BPCS现场仪表现场仪表、执行器等其他系统或火气系统安全仪表远程站场(FGS)系统（SIS）过程控制系统（BPCS）图3.2.1典型计算机控制系统结构示意图注：辅助操作盘应通过硬线与BPCS、SIS或FGSI/O模板连接。3.3.3ICS适用于下列场合：1由BPCS、SIS和FGS三个子系统组成的站（库）控制系统；2由BPCS和SIS两个子系统组成的站（库）控制系统；3由BPCS和FGS两个子系统组成的站（库）控制系统。3.3.4SCADA适用于下列场合：1测控点相对分散、距离较远，站场较多且分布较广，需用多个ICS、BPCS通过有线（或无线）通信方式集中到控制中心的.7

工程； 2需要集中监控的油气田及管道工程

2需要集中监控的油气由及管道工程

3.4.1油气及管道工程领域计算机控制系统宜采用DCS控制 器、PLC控制器和RTU。 3.4.2DCS适用于下列场合： 1 控制回路较多、较复杂的大中型油气处理厂及站（库）； 2系统可用性要求高，需要在线进行控制策略更新的场所。 3.4.3 PLC适用于下列场合： 顺序控制、逻辑控制较多的工艺装置； 2环境条件恶劣、抗干扰能力要求高又不需采取改善措施的 工业场所； 3 需快速数据采集及保护的场所； 4 操作独立性强、要求结构紧的撬块装置； 5 安全认证PLC可作为SIS和FGS系统控制器。 3.4.4 RTU适用于下列场合： 1 自然条件恶劣、无人值守的场所： 2 供电条件比较恶劣，需要低功耗控制器的场所； 3功能简单、监控点数少的场所。

4.1.1 系统的可用性应满足工艺过程要求。 4.1.2 系统应具有良好的安全性。 4.1.3 系统应选用开放式结构，软硬件应模块化

4.1.3系统应选用开放式结构，软硬件应模块化。

4.2.1服务器应具有下列主要功能

4基本过程控制系统（BPCS）

1数据采集：负责与1/0采集设备（控制器或其他外围智能 设备）进行通信，完成实时数据采集、控制、整定和工程值转换，可 对数据采集方式和轮询时间进行设定。 2数据服务：对采集的实时1/0数据进行数据库存储，并应 为系统的各种数据请求提供数据源服务。 3报警：根据报警组态自动产生并记录报警。 4事件：记录系统、操作及各类动作触发的事件。 5报表及打印：根据组态自动或人工触发报表并输出。 6历史数据记录：根据组态按一种或几种速率将实时数据保 存在历史数据库中。 7历史归档：系统自动或手动将数据归档备份，需要时能从 外部存储中恢复数据。 8网络通信管理：向下对控制网进行管理，调度服务器与 各控制器和智能设备间的通信，处理各种接口及通信协议转换 可管理与操作员站、工程师站、远程工作站、外部服务器等的 通信。 9安全管理：根据设置和设定的安全策略校核数据及服务请

合法用户的访问，禁止非法用户的

求，允许合法用户的访问，禁止非法用户的请求

4.2.2服务器应根据系统规模、1/O吞吐量、数据响应设置

务器应根据系统的可用性和实际需要采取单机、穴余或按集群方

务器应根据系统的可用性和实际需要采取单机、完余或按集 式配置。

4.2.3服务器硬件应选用商用产品，操作系统软件应采用商用开

4.2.4满负荷应用条件下服务器

1 CPU使用率除系统或程序启动外不应大于40% 2 内存使用率不应大于50%； 3 网络占用率不应大于60%。 4.2.5 服务器应采用穴余热拨插硬盘和电源。 4.2.6 小型系统服务器可与操作员工作站合二为一。

4.3.1操作员工作站 具有显示、操作、报

4.3.1操作员工作站

警和打印功能，可作为BPCS、SIS和FGS等子系统的统一人机 界面

4.3.2操作员工作站配置应符合下列规定

2操作员工作站配置应符合下列

1 操作员工作站可按权限和操作区域配置； 2 重要单元宜配置专用操作员工作站； 3 多台操作员站间应互为备用； 4 无人值守站场不宜设操作员工作站。 4.3.3 可根据需要设置无线或移动操作员站，此类操作员站应以 监视和信息传送为主，不应具有操作和控制功能

4.4.1工程师工作站应执行系统及设备的组态/编程（离线、在

4.4.1工程师工作站应执行系统及设备的组态/编程（离线、在 线）、调试、修改、测试、装载等功能，可进行系统管理。 4.4.2工程师工作站与控制器连接宜通过控制网

4.4.3工程师工作站的配置应符合下列规定：

4.5.1控制器应能满足过程控

1 扫描和更新I/O数据； 2 连续控制； 3 批量及顺序控制； 4 逻辑和运算； 5 延时、计数和定时； 6 报警和系统诊断； 7 时钟同步； 8 接口通信。 4.5.2 控制器可为事件、报警和数据附加时间标签。 4.5.3 控制器负荷不应大于70%。 4.5.4 重要站场（厂）的控制器、通信接口及电源应1：1允余 配置。应根据系统的可用性和实际需要确定I/O模板的穴余 配置。

4.5.5各类1/0模板的技术规格应与现场信号源和负

4.5.6I/O模板通道数量应符合下列规定：

模拟量输人模板不应多于16通道： 2 模拟量输出模板不应多于8通道； 3 热电阻、热电偶和脉冲量输入模板不应多于8通道： 数字量输入、数字量输出模板不应多于32通道

4.5.7信号应根据1/0信号类型、电源、电压等级、干

1 模拟输入模板通道与系统间应

2有源模拟量输入信号应采用差分/双端输入和通道隔离； 3 接地不良的模拟量输入信号应采用差分/双端输入和通道 隔离； 4 由强电磁干扰场合来的模拟量输入信号宜采用差分/双端 输入和通道隔离； 5 模拟输出模板通道间、通道与系统间应隔离； 6 数学量输入模板应优先采用光电隔离，数字量输出模板应 采用光电隔离或继电器隔离； 7 电压超过36V的数字量输入/输出信号宜采用继电器 隔离； 8 由强电磁干扰场合来的数字量输入/输出信号宜采用继电 器隔离。

4.5.81/0点的备用量应符合下

1各类1/0点的备用量应为实际1/0点数的10%～30%； 21/0卡件槽（位）的备用空间应为实际使用卡件槽（位）的 10%~30%

4.5.101/0模板宜能在线热拔插

1转换器或隔离器应根据信号源与1/O模板连接的需要 设置； 2本质安全回路应设置安全栅或采用具有本质安全认证的 隔离I/O模板；

4.6.2系统的通信接口应根据需要配置串行和并行通信接口

4.6.3通信网络的负荷不应超过60%。 4.6.4根据当地气候特点和供电情况，通信网络应采取必要的防 雷及防电涌保护措施。 4.6.5现场网络接口宜采用串行或以太网接口。 4.6.61/O网络配置应符合下列规定：

1 1/O网络宜穴余或环路配置； 2 远程I/O网络应余或环路配置； 3 远程1/0网络通信介质宜采用光纤。 4.6.7 控制网络宜采用工业以太网。控制网络应符合下列规定 1 控制网络宜穴余或环路配置； 2 远程控制网络通信介质宜采用光纤，可采用公网、无线、卫 星等。

4.6.8监控网络宜采用工业以太网。大型或安全性要求高

统，监控网络和控制网络宜分开设置。监控网络应符合下列

2大型系统或安全性要求高的系统，监控网络应穴余或环路 配置； 远程监控网络应余或环路配置； 4对移动操作员站应采取防止误操作、病毒、非法入侵等安 全措施。 4.6.9 信息网络与计算机控制系统网络之间的连接应设置必要 的隔离设备。

4.6.9信息网络与计算机控制系统网络之间的连接应设置必要

操作需要时可设置辅助操作台

2现场控制盘可设置触摸屏或操

4.8.1BPCS宜配置报警打印机和报表打印机，并可配置屏幕拷 贝打印机。 4.8.2操作员工作站和工程师工作站可配置专用键盘。 4.8.3 除键盘外，所有外围设备及接口应采用通用产品。 4.8.4机架安装的允余服务器宜通过KVM切换器共享键盘、鼠

5安全仪表系统（SIS）和火气系统（FGS）

5.1.1安全仪表系统的具体要求应符合现行国家标准《石油化工 安全仪表系统设计规范》GB/T50770的有关规定。 5.1.2安全仪表系统和火气系统设计应满足可靠性、可用性、可 维护性、可追溯性和经济性要求，

5.1.1安全仪表系统的具体要求应符合现行国家标准《石油化工

安全仪表系统设计规范》GB/T50770的有关规定。 5.1.2安全仪表系统和火气系统设计应满足可靠性、可用性、可 维护性、可追溯性和经济性要求。 5.1.3安全仪表系统和火气系统的构成应使中间环节最少。 5.1.4安全仪表系统和火气系统应通过硬线与现场仪表和设备 连接。 5.1.5安全仪表系统和火气系统应具有系统硬件和软件自诊断 功能。 5.1.6 最终执行元件应由安全逻辑控制，不应手动干预安全逻辑 的运行。

安全仪表系统设计规范》GB/T50770的有关规定。

5.1.3安全仪表系统和火气系统的构成应使中间环节最少。

5.1.7安全仪表系统和火气系统应设置SOE

1超驰不应屏蔽信号的报警功能； 2 超驰状态应报警，报警宜每隔2h重复一次； 3 超驰时间应限定，不宜超过8h； 4 传感器被超驰期间，应有备用手段或措施触发该传感器对 应的最终执行元件； BPCS故障不应影响超驰功能； 应设置“超驰充许”开关，转到“正常”状态可解除所有超驰

5.2安全仪表系统（SIS）

5.2.1应根据确定的安全仪表完整性等级进行安全仪表系统配

应根据确定的安全仪表完整性等级进行安全仪表系统配置

5.2.2安全仪表系统可实现一个或多个安全仪表功能，多个安全

5.2.2安全仪表系统可实现一个或多个安全仪表功能，多个安全 仪表功能可使用同一个安全仪表系统。当多个安全仪表功能在同 一个安全仪表系统内实现时，系统内的共用部分应符合各功能中 最高安全完整性等级要求。

5.2.3SIL1级SIS系统控制器宜独立，SIL2级、SIL3级SI

5.2.4安全仪表系统的控制器、通信网络及供电电源宜允余。

应具有相应的SIL认证。

5.2.8在过程测控点较少且安全完整性等级小于或等于SIL2级

的场合，可使用一套SIS控制器完成BPCS和SIS系统功能

3.1ESD功能回路应为故障安全

5.3.3ESD不应采用串级停车逻辑。

5.3.5除紧急停车按钮输入外，所有可触发停车的输入信号应设

5.3.6影响工艺过程启动的输入信号应设置操作超驰开

据工艺要求设置操作超驰延时时间，工艺过程正常或延时结束后， 应自动解除操作超驰。

安全仪表系统与火气系统宜分开

5.4火气系统(FGS)

5.4.2在安全仪表系统和火气系统点数较少时，两个系统可合用 一套控制器，I/O模板应分开，FGS逻辑和ESD逻辑应分开。 5.4.3当火气系统与安全仪表系统完全独立时，两者之间的信号 应通过硬线连接

5.4.4探测器报警和火气逻辑重启前应先手动复位。

5.4.5除手动报警按钮输入外，所有输入信号宜设置维护超驰开 关，输出信号不应设置。

关，输出信号不应设置

5.5.1安全仪表系统、火气系统与基本过程控制系统间通信接口

5.5.1安全仪表系统、火气系统与基本过程控制系统间通信接口 和网络应穴余。 5.5.2安全仪表系统和火气系统的通信负荷不应超过50%

5.6.1辅助操作设备应包括硬

5.6.1辅助操作设备应包括硬手操盘和（或）模拟显示盘（屏），安 全仪表系统应配置硬手操盘；火气系统宜设置硬手操盘，可设置模 拟显示盘（屏）。 5.6.2硬手操盘和模拟显示盘（屏）可独立设置，或与BPCS辅助

5.6.3硬手操盘和模拟显示盘（屏）应通过硬接线与SIS和

5.6.4硬手操盘应符合下列规定

1按钮应有防误触发保护； 2ESD和火灾、气体触发按钮应为红色带锁定按钮，相应指 示灯应为红色； 3复位按钮应为黑色： 4维护超驰和操作超驰允许钥匙开关应为黄色，对应指示灯 为黄色； 5运行和正常指示灯为绿色，故障指示灯为红色：

硬手操盘应设置指示灯测试按钮，按钮为白色。

硬手操盘应设置指示灯测试按钮，按钮为白色。 6 6.5 模拟显示盘（屏）应符合下列规定： 1 火灾、ESD公共报警指示灯为红色； 2 气体泄漏公共报警指示灯为黄色； 3 消防释放阀释放和工厂健康状态指示灯为绿色； 测试按钮为白色。

硬手操盘应设置指示灯测试按钮，按钮为白色。 6 5.6.5 模拟显示盘（屏）应符合下列规定： 1 火灾、ESD公共报警指示灯为红色； 2 气体泄漏公共报警指示灯为黄色； 3 消防释放阀释放和工厂健康状态指示灯为绿色 测试按钮为白色。

6. 1基本配置和功能

5.1.1计算机控制系统应配置操作系统软件、监视控制软件、组 态和编程软件、诊断和管理软件，根据需要可配置高级应用软件。 6.1.2 操作系统软件应符合下列规定： 1 系统应支持分布式网络，宜支持穴余结构： 2 应支持多种计算机硬件和网络接口： 3 应支持实时多任务。 6.1.3 监视控制软件应具有下列功能： 1 实时数据采集和处理； 2 过程控制； 3 人机界面（HMI）； 4 多种常规控制器的通信协议和OPC、DDE等通用通信协议： 5 诊断； 6 多种编程语言； 7 历史数据记录、管理及报表。 6.1.4 组态和编程软件应具有下列功能： 1 监视控制软件组态、编程； 2 控制器组态、编程； 3 在线或离线调试、修改、测试、装载； 4 显示画面组态； 5 报表组态； 6 通信和外部接口组态； 7 系统管理； 软件版本管理。

6.1.5诊断和管理软件应具有下列功能： 1监视和诊断系统通信链路的工作状态，统计通信成功及失 收次数，通信失败报警； 2监视和诊断控制器、输入/输出（I/O）模板及输入/输出 （I/O）网络的运行状态和故障报警、输入/输出（I/O）诊断到具体 板卡和通道； 3余设备在线自诊断、故障报警、无差错切换； 4 计算机硬件、软件故障自诊断及报警。 6.1.6 应用软件的配置宜符合下列规定： 1 可配置批量跟踪、计量管理、泄漏监测、模拟培训等工程应 用软件； 2可配置压缩机、机泵等大型设备的应用管理软件； 3 可配置智能仪表设备管理系统。

6.1.5诊断和管理软件应具有下

应用软件的配直直付合下列规定： 1 可配置批量跟踪、计量管理、泄漏监测、模拟培训等工程应 用软件； 2可配置压缩机、机泵等大型设备的应用管理软件； 3 可配置智能仪表设备管理系统

6.2.1人机界面软件（HMI)应具有图形显示、操作功能，支持简 体中文，支持多窗口及多屏显示

6.2.1人机界面软件（HMI)应具有图形显示、操作功能，支持简 体中文，支持多窗口及多屏显示。 6.2.2生产运行操作画面宜包括菜单、动态流程图、测控点详细 画面、数据总貌、组显示、趋势图、报警画面、记录显示、通信统计画 面等。

6.2.3SIS和FGS系统应设独立画面

2.3SIS和FGS系统应设独立画

6.2.4系统维护画面可进行整个系统的诊迷

1实时采集数据应包括瞬时值、平均值、报警和事件； 2实时数据应根据“先进先出”的原则在实时数据库中存 诸，存储时间应根据数据类型确定，超出部分应存入历史数 据库； 3 历史数据的在线存储时间应根据用户要求确定； 4 实时数据和历史数据不同步时，应有相应的数据重建和修 复手段。

6.4.1系统应存储所有报警、报警确认、事件和信息。

顺序，不同级别报警的颜色和行为应有区别。 6.4.3报警信息应能以多种方式发布。 6.4.4报警应具备确认功能。确认和未确认报警应有颜色或 行为区别。对长时间已确认但未恢复正常的报警应定时重复 报警。

行为区别。对长时间已确认但未恢复正常的报警应定时重复 报警。

6.4.5系统宜设置报警频率统计

6.4.6报警宜包括下列类型

1 模拟信号超出高、低限值： 2 模拟输入信号变化率超出限定值； 3 无理值报警； 4 数字信号报警； 5 信号短路、开路、接地故障等诊断报警； 6 超驰报警； 7 输入/输出强制报警； 8 硬件、通信及系统故障报警。

6.4.7SOE应根据报警发

装修CAD图纸6.5.1系统应提供生产运行报表、事件报表、报警报表、安全系统

6.5.1系统应提供生产运行报表、事件报表、报警报表、安全系统 相关报告、自定义报告。 6.5.2报表宜使用通用电子表格软件。 6.5.3报告和报表应能在线预览，历史报告和报表应能在线、离 线存储和索引。

6.6.1 控制系统安全应采取下列措施： 1 控制系统应采用身份认证； 2 与管理网络间接口应采取安全措施； 3 无线数据传输宜加密； 4 通过公网传输的内容宜加密； 5 系统未使用的输入输出端口应禁止或封闭。 6.6.2 操作安全应采取下列措施： 1 操作员应定义不同的级别和权限； 2 登录宜有“空闲自动退出”机制： 3 操作宜增加确认环节； 4 操作应有记录。 6.6.3 控制安全及容错应采取下列措施： 1 控制模块的输出宜预设安全输出位置； 2 系统宜设置命令未完成报警和保护： 3 调节回路输出应自动跟踪、无扰切换； 4 无理值应钳位

6.6.1 控制系统安全应采取下列措施： 控制系统应采用身份认证； 2 与管理网络间接口应采取安全措施； 3 无线数据传输宜加密； 4 通过公网传输的内容宜加密； 5 系统未使用的输入输出端口应禁止或封闭。 6.6.2 操作安全应采取下列措施： 1 操作员应定义不同的级别和权限； 2 登录宜有“空闲自动退出”机制： 3 操作宜增加确认环节； 4 操作应有记录。 5.6.3 控制安全及容错应采取下列措施： 1 控制模块的输出宜预设安全输出位置； 2 系统宜设置命令未完成报警和保护； 3 调节回路输出应自动跟踪、无扰切换； 4 无理值应钳位。

7.0.1盘、柜的材质宜为金属

7.0.1盘、柜的材质宜为金属。 7.0.2 盘、柜尺寸不宜大于1000mm×800mm×2000mm（宽× 深高）。 7.0.3颜色应按照标准色标选择。盘和柜内、外宜喷漆。 7.0.4盘、柜内配线应采用铜芯软导线，信号线线径不应小于 0.5mm，电源线线径不应小于2.5mm。盘、柜内配线颜色宜按 表7.0.4选择

路灯标准7.0.3颜色应按照标准色标选择。盘和柜内、外宜喷漆。

7.0.4盘、柜内配线应采用铜芯软导线，信号线线径不应小于 0.5mm，电源线线径不应小于2.5mm。盘、柜内配线颜色宜按 表7.0.4选择，

表7.0.4配线颜色