摘要:

    本文通過(guò)對大慶南三油庫站控系統的介紹，向讀者描述了GEIP智能平臺PAC3i系統在油庫站控系統中成功應用的一套完整解決方案。

    應用背景：

    位于黑龍江省大慶市林源的南三油庫隸屬于中國石油天然氣集團公司，是大慶油田的原油儲備庫和中轉樞紐。同時(shí)，南三油庫也是我國從陸路進(jìn)口俄羅斯原油的重要戰略?xún)鋷欤?004年至今南三油庫已累計接卸俄油3000余萬(wàn)噸。坐落在南三油庫的生產(chǎn)運行庫是為提高油庫原油集中輸送與儲運能力而修建的大型儲運工程，主要發(fā)揮將南一油庫和北油庫的原油集中存儲并擇機向下游林源泵站外輸，并最終外運的功能。

    解決方案

    南三油庫的主要作用是完成大慶油田原油和俄羅斯進(jìn)口原油的收、發(fā)、輸轉和儲存任務(wù)。油庫的站控系統則是使整個(gè)油庫儲運系統的各個(gè)環(huán)節有機結合起來(lái)，并保證各個(gè)環(huán)節正常運轉，以達到及時(shí)、保質(zhì)、保量、安全地完成原油的收、發(fā)、輸轉和儲存任務(wù)。為此，南三油庫站控系統需要一套可靠性高、易于操作、維護方便、性?xún)r(jià)比高的一套自動(dòng)化控制系統。北京中佳榮盛科技有限公司結合多年以來(lái)石油化工領(lǐng)域應用經(jīng)驗，并結合GE智能平臺的先進(jìn)控制器產(chǎn)品，給出了一套適合于用戶(hù)需求的自動(dòng)化控制系統方案。

    根據南三油庫工藝流程和結構，油庫站控系統主要由三個(gè)流程部分組成。這三個(gè)流程具體是儲運流程、冷凝水流程、給排水流程。這三個(gè)流程由一套GE智能平臺的PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制系統來(lái)實(shí)現控制。解決方案可大致分為以下三個(gè)部分。

    高速以太通訊網(wǎng)絡(luò )。
    PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制控制器及其本地I/O系統。
    上位機操作員站和工程師維護工作站。
    系統結構圖可以參見(jiàn)圖1所示。

圖1 系統結構圖

    1、高速以太通訊網(wǎng)絡(luò )

    以太網(wǎng)通訊快速地發(fā)展與廣泛地普及，其無(wú)可比擬的高速與互聯(lián)互通的優(yōu)勢，使以太網(wǎng)通訊成為目前世界上工業(yè)控制領(lǐng)域高速通訊的事實(shí)標準與未來(lái)通訊的發(fā)展趨勢。

    工業(yè)以太網(wǎng)以其特有的低成本，高實(shí)效，高擴展性及高智能的魅力，吸引著(zhù)越來(lái)越多的制造業(yè)的廠(chǎng)商。

    GE智能平臺自動(dòng)化產(chǎn)品很好地支持工業(yè)以太網(wǎng)通訊，可以用于控制層設備之間、控制層與遠程I/O 之間、控制層與人機界面HMI/觸摸屏之間的通訊。GE智能平臺工業(yè)以太網(wǎng)通訊產(chǎn)品支持以下工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議：

    SRTP TCP/IP 協(xié)議
    EGD 協(xié)議
    Modbus TCP/IP 協(xié)議

    在本列應用中，主要采用SRTP TCP/IP 協(xié)議。SRTP TCP/IP 協(xié)議，即Service Request Transport Protocol，其基于Client/Server 結構、Request/Reply 方式進(jìn)行以太網(wǎng)通訊，Client 對Server 發(fā)出讀/寫(xiě)數據Request，Server 對Client 返回相應Reply。SRTP TCP/IP 協(xié)議可以用于GE智能平臺產(chǎn)品的控制器間數據通訊、編程組態(tài)下載、控制器與HMI/觸摸屏通訊等。

    SRTP TCP/IP 協(xié)議支持通用的Hub、Switch、Router產(chǎn)品。

    2、PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制控制器及其本地I/O系統

    作為GE智能平臺新一代的過(guò)程自動(dòng)化控制器，PACSystems系統在操作系統之上設計了一個(gè)通用的、適合于多平臺的(包括硬件平臺和操作系統平臺)、便于移植的、輕便的控制引擎(control engine)，集成了包括邏輯控制、運動(dòng)控制、過(guò)程控制和人機界面在內的多領(lǐng)域解決方案，從而保證使用PAC系統的用戶(hù)可以使其編制的應用程序獲得最大的應用收益，并且還可以方便地優(yōu)化其自動(dòng)化平臺，從而不需重新設計整個(gè)系統，就可以不斷獲得越升的系統性能。

    此外,GE智能平臺的PACSystems RX3i控制系統還具有以下的應用優(yōu)點(diǎn)：標配Intel Pentium III 300和1000MHz CPU處理器，CPU內部集成10M或64M用戶(hù)內存,應用標準的工業(yè)PCI總線(xiàn)標準，使用12或16槽PCI機架，底板速度提高到27M,真正支持熱插拔使用。使用PCI總線(xiàn)底板來(lái)支持高速PCI數據傳輸率，支持標準底板使第三方可以方便的開(kāi)發(fā)I/O、通信、動(dòng)作控制、可視和其它模塊。RX3i底板也可匹配90™-30系列I/O模塊。

    PACSystems RX3i控制系統提供了豐富的I/O接口模塊（包括智能型I/O接口模塊和非智能型I/O接口模塊）,適合于從簡(jiǎn)單到復雜的應用。此外系統還提供了多種網(wǎng)絡(luò )通訊模塊，如以太網(wǎng)通訊模塊IC695ETM001。

    3、上位機操作員站和工程師維護工作站

    此系統中設立了一臺機操作員站HMI站和一臺工程師維護工作站。

    操作員站上安裝并運行Proficy HMI/SCADA-iFIX 軟件的強大的VBA腳本功能和靈活易學(xué)的特點(diǎn)，使得其在國內外有著(zhù)廣泛的用戶(hù)群。其真正的分布式、客戶(hù)/服務(wù)器結構包括可靈活構造的服務(wù)器（SCADA Server）和客戶(hù)端（iClient 、iClientTS 和 iWebServer），無(wú)論是客戶(hù)端應用，還是第三方或用戶(hù)自定義應用均可讀取SCADA Server實(shí)時(shí)數據，實(shí)現實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫(huà)面、趨勢、報表、批次控制、MES等應用。這些應用既可以與SCADA Server運行在同一臺計算機；也可通過(guò)Intranet、Internet 分布在網(wǎng)絡(luò )中不同的Server或Client節點(diǎn)上運行，十分適合多節點(diǎn)系統的應用。無(wú)論是 Server和Client 功能運行在單一計算機，實(shí)現簡(jiǎn)單的單機人機界面 (HMI)，還是網(wǎng)絡(luò )復雜的分布式多Server和多Client數據采集和控制系統，iFIX都表現出優(yōu)異的性能。該產(chǎn)品非常易于使用，同時(shí)又適合于實(shí)時(shí)控制和監視，可以將它配置成從單個(gè)節點(diǎn)到多節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )系統形成不同的規模，具有很強的可擴展性。

    Proficy HMI/SCADA- iFIX軟件能夠應用在各種不同類(lèi)型的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，諸如汽車(chē)，航天，石油與天然氣，化工，石化，食品加工，飲料，制藥，紙漿與造紙，管線(xiàn)，金屬，水與廢水處理，交通以及其它行業(yè)。

    工程師站上除安裝了Proficy HMI/SCADA- iFIX 軟件，還安裝了控制器編程組態(tài)軟件：Proficy Logic Developer-PLC。用來(lái)開(kāi)發(fā)和維護系統的應用軟件。

    系統應用軟件的工藝流程圖為用戶(hù)提供了簡(jiǎn)單直接的可視化生產(chǎn)過(guò)程，為用戶(hù)對生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監督控制與參數修改提供了方便。

    在流程圖上，操作員可以方便的查看主要的參數（如：液位、流量）以及系統各設備當前的運行狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)點(diǎn)擊系統流程圖上的各個(gè)可控設備實(shí)現生產(chǎn)的遠程控制

系統的HMI應用軟件界面如圖2、圖3、圖4所示。





    實(shí)施結果

    通過(guò)GE智能平臺的PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制系統，南三油庫的站控系統更加穩定、可靠。油庫能夠及時(shí)、保質(zhì)、保量、安全地完成原油的收、發(fā)、輸轉和儲存任務(wù)，達到了系統的設計目的。系統安全、穩定的運行，給用戶(hù)帶來(lái)更大的收益。同時(shí)GE智能平臺將以其先進(jìn)的技術(shù)，卓越的知名度，良好的口碑為石油化工行業(yè)提供更快、更強、更安全的控制系統，不斷促進(jìn)中國石油化工行業(yè)控制水平提高。

    關(guān)于GE智能平臺

    GE智能平臺是一個(gè)提供高新技術(shù)的企業(yè)，它為世界各地的用戶(hù)提供用于自動(dòng)化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計算。我們?yōu)橛脩?hù)提供一個(gè)獨特的，靈活的，超可靠的技術(shù)基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防御，以及通訊等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業(yè)，是GE企業(yè)解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)：www.ge-ip.com。