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    一、 引言

    油品儲運是化工企業(yè)一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，儲運在石油化工生產(chǎn)和銷售中起著越來越重要的地位。集散控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在石油化工行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，是快速提高儲運自動化，保證儲運生產(chǎn)安全的必要手段，是實現(xiàn)儲運生產(chǎn)和全廠統(tǒng)一調(diào)度﹑物料平衡及信息集中管理的前提。油品車間的南罐區(qū)﹑北罐區(qū)﹑汽車棧臺﹑火車棧臺分布比較分散，儲運自控水平低，基本以人工為主，給油品的儲運的管理帶來不便?，F(xiàn)有的儲運水平已不能適應(yīng)市場供銷要求，因此我們采用了Honeywell公司PlantScape集散系統(tǒng)，將南 ﹑北罐區(qū)﹑汽車棧臺和火車棧臺的所有信號引入中控室，實現(xiàn)集中監(jiān)控，集中管理。

    二、 系統(tǒng)設(shè)計

    油品車間擔(dān)負(fù)著化工廠各種液體原料油和成品油的接卸﹑儲存和輸轉(zhuǎn)工作。全車間共有2個儲罐區(qū)，大小儲罐62個，5個火車裝卸棧臺和1個汽車裝卸棧臺。油品儲運監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時按系統(tǒng)功能分為三個層次：以ERP、決策支持系統(tǒng)為主的經(jīng)營管理層；以油品運銷管理系統(tǒng)、計劃調(diào)度與優(yōu)化系統(tǒng)、生產(chǎn)運行監(jiān)控系統(tǒng)、實時動態(tài)信息平臺為主的生產(chǎn)管理層，在整體信息系統(tǒng)中起到承上啟下的作用；以SCADA控制系統(tǒng)為主的運行控制層。如（圖1）

               

                        圖1 油品儲運監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計框圖

    三、 PlantScape系統(tǒng)介紹

　PlantScape集散控制系統(tǒng)是Honeywell公司最新推出的基于批處理過程SCADA應(yīng)用的真正的混合型控制系統(tǒng)。其控制層基于ControlNet網(wǎng)，管理網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)，支持Remote I/O。同時該系統(tǒng)可以與幾乎所有的世界知名PLC廠商產(chǎn)品緊密集成。另外通過實時數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品化接口RDI能和Honeywell的TotolPlant History(全廠一體化歷史數(shù)據(jù)庫)相聯(lián)接,為形成全廠一體化網(wǎng)絡(luò)?？刂平Y(jié)構(gòu)由三層網(wǎng)路組成。如（圖2）

                 

                           圖2 　PlantScape系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 

    LAN (Ether Net網(wǎng))上連接的Server和Station以Windows 2000為操作系統(tǒng)，采用TCP/IP協(xié)議和實時系統(tǒng)軟件，通過以太網(wǎng),將過程服務(wù)器和操作站聯(lián)成一個操作監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)．

    Supervisory Control Net網(wǎng) 為令牌總線方式的實時控制網(wǎng)，其上掛接混合型控制器和服務(wù)器，實時控制網(wǎng)的傳送方式可以保證實時數(shù)據(jù)何時傳送，并不會因網(wǎng)上節(jié)點的增減而改變．介質(zhì)為ＲＧ６同軸電纜，ＢＮＣ連接器，長度為１千米，加擴展器及光纜可擴展６千米．

    I/O Control Net網(wǎng)：介質(zhì)為ＲＧ６同軸電纜，ＢＮＣ連接器，長度為１千米，加擴展器及光纜可擴展６千米．

    四、 油品計算機監(jiān)控系統(tǒng)

    1、系統(tǒng)硬件配置

    油品計算機監(jiān)控系統(tǒng)在中控室設(shè)置兩臺服務(wù)器(Server),四個操作站(Workstation),一臺PHD的副服務(wù)器,一臺罐算量PC機，三套C200控制器，還有兩個遠(yuǎn)程I/O柜，一個HUB。Supervisory Control Net網(wǎng)和I/O Control Net網(wǎng)為冗余網(wǎng)絡(luò)。如圖3 

                

                                 圖3 油品計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置圖

    服務(wù)器(Server)
    服務(wù)器為兩臺，相互冗余。采用Win2000 server 操作系統(tǒng)，每臺服務(wù)器由DELL PC機和PCIC卡組成，通過PCIC控制網(wǎng)接口卡連接到Supervisory ControlNet與控制器的CNI通訊卡連接，通過PC網(wǎng)卡連接到TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。主要用來系統(tǒng)組態(tài)和過程監(jiān)控﹑數(shù)據(jù)文件管理，通過RTDB實時數(shù)據(jù)庫,向下完成數(shù)據(jù)采集,向操作站傳送數(shù)據(jù)。

    操作站(Workstation)
    操作站為4臺DELL PC機，采用Win2000 Professional操作系統(tǒng)，通過PC網(wǎng)卡連接到以太網(wǎng)與服務(wù)器按TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)通訊。是系統(tǒng)人機聯(lián)系的接口.，通過各功能畫面來了解系統(tǒng)各部分的各類信息,是操作員監(jiān)控過程的窗口。.四臺操作站可通過定義區(qū)域而實現(xiàn)對指定區(qū)域的操作。STN1和STN2設(shè)置在中控室主要負(fù)責(zé)南北罐區(qū)和全車間的儲運調(diào)度及安全管理，STN3設(shè)置在汽車棧臺負(fù)責(zé)的油品定量裝車控制和油氣回收系統(tǒng)控制，STN4設(shè)置在火車棧臺負(fù)責(zé)火車棧臺的油品定量裝車控制。STN3和STN4通過光纜連接到以太網(wǎng)。

    罐算量PC機
    主要用來完成儲罐中儲液庫存量和輸轉(zhuǎn)量的大量計算及形成報表。通過系統(tǒng)自動采集地儲罐液位﹑溫度﹑密度等參數(shù)，結(jié)合儲罐容積表及不同介質(zhì)計算方法，然后自動計算出罐內(nèi)的儲液重量﹑儲罐的輸轉(zhuǎn)量等管理需要的信息。徹底取代了以前的人工算量。設(shè)置罐算量PC機的目的是為了減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān),提高系統(tǒng)性能。 也可作為操作站使用。

    PHD副服務(wù)器
    通過RDI從PlantScape服務(wù)器獲得所需信息,并提供給全廠一體化Uniformance網(wǎng)上的PHD主服務(wù)器,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集和信息資源共享.

    混合型控制器(C200)
    混合型控制器具有過程控制要求的連續(xù)調(diào)節(jié)﹑批處理﹑邏輯順控聯(lián)鎖等綜合控制功能, 完成各種要求的I/O處理﹑數(shù)據(jù)采集﹑連續(xù)控制﹑邏輯﹑順控和高級控制。本系統(tǒng)采用三套C200控制器，01單元控制器用來南、北罐區(qū)遠(yuǎn)程I/O卡的信號采集及邏輯處理等高級控制后送至服務(wù)器。02控制器負(fù)責(zé)汽車棧臺12個鶴管的定量裝車控制，油氣回收系統(tǒng)自動控制。03控制器負(fù)責(zé)火車棧臺16個鶴管的定量裝車控制。

    遠(yuǎn)程I/O卡件
    兩套遠(yuǎn)程I/O卡柜分別安裝在南北罐區(qū)，完成從現(xiàn)場來的各種標(biāo)準(zhǔn)信號的采集。油品監(jiān)控系統(tǒng)主要使用六類卡件
    TC-IAH161 16點模擬輸入卡 TC-IDD161 16點數(shù)字輸入卡
    TC-TXR061 6點熱電阻輸入卡 TC-ODD161 16點數(shù)字輸出卡
    TC-IDD321 32點數(shù)字輸入卡 TC-ODD321 32點數(shù)字輸出卡

    2、系統(tǒng)組態(tài) 

    （1）系統(tǒng)組態(tài)軟件
    主要包括Control Build、Quick Builder和Display Builder三部分?？刂平M態(tài)工具Control Builder是一個面對對象的開發(fā)軟件包，用于限制、修改控制策略，還可實時監(jiān)視所生成的控制策略的執(zhí)行。通過project 項目窗口創(chuàng)建CM SCM 控制器及I/0（用戶組態(tài)內(nèi)容），monitoring 監(jiān)視窗口可將下裝的組態(tài)內(nèi)容激活后監(jiān)視CM的運行狀態(tài)，library存放有各種功能塊。圖4

               

                                   圖4 Control build組態(tài)畫面

    Quick Builder主要用于定義、工作站、通道、打印機、點。Display Builder主要用于流程圖的繪制，是面向?qū)ο蟮墓ぞ哕浖梢允褂肰isual Basic腳本和Active組件完成高速的動態(tài)效果。用組、趨勢組態(tài)工具，只需簡單地輸入點名和選擇相應(yīng)參數(shù)。如圖5 

               

                        圖5 Display Builder流程圖在操作站上的顯示畫面

    （2）組態(tài)的屏幕畫面
? 定量裝車圖：對定量裝車過程進行集中控制，動態(tài)顯示裝車過程。
? 油氣回收圖：油氣回收裝置控制過程顯示與操作。
? 工藝流程圖: 動態(tài)顯示物料進﹑出﹑轉(zhuǎn)罐等操作.
? 儲罐狀態(tài)圖: 同一區(qū)域所有儲罐的液位﹑溫度﹑庫存量等狀態(tài)
? 機泵狀態(tài)圖: 動態(tài)顯示機泵狀態(tài),及泵電流監(jiān)測
? 可燃?xì)怏w棒圖: 顯示所有檢測點可燃?xì)怏w濃度及越限報警
? 可燃?xì)怏w及火警分布圖: 準(zhǔn)確顯示可燃?xì)怏w報警﹑火警報警點在現(xiàn)場的相對位置
? 油品消防器材分布圖: 對全車間消防器材的分布一目了然
? 設(shè)備檔案: 包括儲罐﹑機泵儀表等工程參數(shù),便于操作與查詢
? 工藝報表：實現(xiàn)了班報﹑日報﹑月報﹑流量計統(tǒng)計表的自動生成,并按要求打印報表,及時反映生產(chǎn)動態(tài)。

    五、 實際應(yīng)用效果：

    系統(tǒng)投用后運行穩(wěn)定，提高了油品儲運的效率，降低了工藝人員的勞動強度， 提高了儲運過程的的安全性。而油品統(tǒng)計報表功能的應(yīng)用，使油品罐區(qū)統(tǒng)計管理實現(xiàn)了自動化，實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)把油品動態(tài)流程所發(fā)生的油量變化記錄存檔，通過程序運算生成班報、日報、油罐收付憑單及日報對帳單，報表自動生成不可更改，從而避免了油品統(tǒng)計報表中人為因素的干擾，為企業(yè)的帳、物統(tǒng)一管理及審計工作打下了良好的基礎(chǔ)。

    特別是系統(tǒng)與廠Uniformance網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)后，實現(xiàn)了油品儲運完全自動化、過程監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)化、調(diào)度流程最優(yōu)化和業(yè)務(wù)管理信息化，達(dá)到現(xiàn)場統(tǒng)一監(jiān)控、業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度、信息統(tǒng)一管理的目標(biāo)，滿足管控一體化的運行管理要求。為企業(yè)進行科學(xué)管理提供定量的數(shù)據(jù)支持，降低油品儲運成本，提高企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟效益，增強企業(yè)的競爭實力。