一、 引言

    油品儲運是化工企業(yè)一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節，隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展，儲運在石油化工生產(chǎn)和銷(xiāo)售中起著(zhù)越來(lái)越重要的地位。集散控制系統及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在石油化工行業(yè)中的廣泛應用，是快速提高儲運自動(dòng)化，保證儲運生產(chǎn)安全的必要手段，是實(shí)現儲運生產(chǎn)和全廠(chǎng)統一調度﹑物料平衡及信息集中管理的前提。油品車(chē)間的南罐區﹑北罐區﹑汽車(chē)棧臺﹑火車(chē)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(lái)不便?，F有的儲運水平已不能適應市場(chǎng)供銷(xiāo)要求，因此我們采用了Honeywell公司PlantScape集散系統，將南 ﹑北罐區﹑汽車(chē)棧臺和火車(chē)棧臺的所有信號引入中控室，實(shí)現集中監控，集中管理。

    二、 系統設計

    油品車(chē)間擔負著(zhù)化工廠(chǎng)各種液體原料油和成品油的接卸﹑儲存和輸轉工作。全車(chē)間共有2個(gè)儲罐區，大小儲罐62個(gè)，5個(gè)火車(chē)裝卸棧臺和1個(gè)汽車(chē)裝卸棧臺。油品儲運監控系統設計時(shí)按系統功能分為三個(gè)層次：以ERP、決策支持系統為主的經(jīng)營(yíng)管理層；以油品運銷(xiāo)管理系統、計劃調度與優(yōu)化系統、生產(chǎn)運行監控系統、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息平臺為主的生產(chǎn)管理層，在整體信息系統中起到承上啟下的作用；以SCADA控制系統為主的運行控制層。如（圖1）

               

                        圖1 油品儲運監控系統功能設計框圖

    三、 PlantScape系統介紹

　PlantScape集散控制系統是Honeywell公司最新推出的基于批處理過(guò)程SCADA應用的真正的混合型控制系統。其控制層基于ControlNet網(wǎng)，管理網(wǎng)采用標準工業(yè)以太網(wǎng)，支持Remote I/O。同時(shí)該系統可以與幾乎所有的世界知名PLC廠(chǎng)商產(chǎn)品緊密集成。另外通過(guò)實(shí)時(shí)數據庫的產(chǎn)品化接口RDI能和Honeywell的TotolPlant History(全廠(chǎng)一體化歷史數據庫)相聯(lián)接,為形成全廠(chǎng)一體化網(wǎng)絡(luò )?？刂平Y構由三層網(wǎng)路組成。如（圖2）

                 

                           圖2 　PlantScape系統結構圖 

    LAN (Ether Net網(wǎng))上連接的Server和Station以Windows 2000為操作系統，采用TCP/IP協(xié)議和實(shí)時(shí)系統軟件，通過(guò)以太網(wǎng),將過(guò)程服務(wù)器和操作站聯(lián)成一個(gè)操作監督網(wǎng)絡(luò )．

    Supervisory Control Net網(wǎng) 為令牌總線(xiàn)方式的實(shí)時(shí)控制網(wǎng)，其上掛接混合型控制器和服務(wù)器，實(shí)時(shí)控制網(wǎng)的傳送方式可以保證實(shí)時(shí)數據何時(shí)傳送，并不會(huì )因網(wǎng)上節點(diǎn)的增減而改變．介質(zhì)為ＲＧ６同軸電纜，ＢＮＣ連接器，長(cháng)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(cháng)度為１千米，加擴展器及光纜可擴展６千米．

    四、 油品計算機監控系統

    1、系統硬件配置

    油品計算機監控系統在中控室設置兩臺服務(wù)器(Server),四個(gè)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(gè)遠程I/O柜，一個(gè)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 油品計算機監控系統網(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，每臺服務(wù)器由DELL PC機和PCIC卡組成，通過(guò)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(guò)PC網(wǎng)卡連接到TCP/IP 網(wǎng)絡(luò )。主要用來(lái)系統組態(tài)和過(guò)程監控﹑數據文件管理，通過(guò)RTDB實(shí)時(shí)數據庫,向下完成數據采集,向操作站傳送數據。

    操作站(Workstation)
    操作站為4臺DELL PC機，采用Win2000 Professional操作系統，通過(guò)PC網(wǎng)卡連接到以太網(wǎng)與服務(wù)器按TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數據通訊。是系統人機聯(lián)系的接口.，通過(guò)各功能畫(huà)面來(lái)了解系統各部分的各類(lèi)信息,是操作員監控過(guò)程的窗口。.四臺操作站可通過(guò)定義區域而實(shí)現對指定區域的操作。STN1和STN2設置在中控室主要負責南北罐區和全車(chē)間的儲運調度及安全管理，STN3設置在汽車(chē)棧臺負責的油品定量裝車(chē)控制和油氣回收系統控制，STN4設置在火車(chē)棧臺負責火車(chē)棧臺的油品定量裝車(chē)控制。STN3和STN4通過(guò)光纜連接到以太網(wǎng)。

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

    PHD副服務(wù)器
    通過(guò)RDI從PlantScape服務(wù)器獲得所需信息,并提供給全廠(chǎng)一體化Uniformance網(wǎng)上的PHD主服務(wù)器,實(shí)現實(shí)時(shí)數據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(guò)程控制要求的連續調節﹑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﹑數據采集﹑連續控制﹑邏輯﹑順控和高級控制。本系統采用三套C200控制器，01單元控制器用來(lái)南、北罐區遠程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控制器負責汽車(chē)棧臺12個(gè)鶴管的定量裝車(chē)控制，油氣回收系統自動(dòng)控制。03控制器負責火車(chē)棧臺16個(gè)鶴管的定量裝車(chē)控制。

    遠程I/O卡件
    兩套遠程I/O卡柜分別安裝在南北罐區，完成從現場(chǎng)來(lái)的各種標準信號的采集。油品監控系統主要使用六類(lèi)卡件
    TC-IAH161 16點(diǎn)模擬輸入卡 TC-IDD161 16點(diǎn)數字輸入卡
    TC-TXR061 6點(diǎn)熱電阻輸入卡 TC-ODD161 16點(diǎn)數字輸出卡
    TC-IDD321 32點(diǎn)數字輸入卡 TC-ODD321 32點(diǎn)數字輸出卡

    2、系統組態(tài) 

    （1）系統組態(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(gè)面對對象的開(kāi)發(fā)軟件包，用于限制、修改控制策略，還可實(shí)時(shí)監視所生成的控制策略的執行。通過(guò)project 項目窗口創(chuàng )建CM SCM 控制器及I/0（用戶(hù)組態(tài)內容），monitoring 監視窗口可將下裝的組態(tài)內容激活后監視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(huà)面

    Quick Builder主要用于定義、工作站、通道、打印機、點(diǎn)。Display Builder主要用于流程圖的繪制，是面向對象的工具軟件，可以使用Visual Basic腳本和Active組件完成高速的動(dòng)態(tài)效果。用組、趨勢組態(tài)工具，只需簡(jiǎn)單地輸入點(diǎn)名和選擇相應參數。如圖5 

               

                        圖5 Display Builder流程圖在操作站上的顯示畫(huà)面

    （2）組態(tài)的屏幕畫(huà)面
? 定量裝車(chē)圖：對定量裝車(chē)過(guò)程進(jìn)行集中控制，動(dòng)態(tài)顯示裝車(chē)過(guò)程。
? 油氣回收圖：油氣回收裝置控制過(guò)程顯示與操作。
? 工藝流程圖: 動(dòng)態(tài)顯示物料進(jìn)﹑出﹑轉罐等操作.
? 儲罐狀態(tài)圖: 同一區域所有儲罐的液位﹑溫度﹑庫存量等狀態(tài)
? 機泵狀態(tài)圖: 動(dòng)態(tài)顯示機泵狀態(tài),及泵電流監測
? 可燃氣體棒圖: 顯示所有檢測點(diǎn)可燃氣體濃度及越限報警
? 可燃氣體及火警分布圖: 準確顯示可燃氣體報警﹑火警報警點(diǎn)在現場(chǎng)的相對位置
? 油品消防器材分布圖: 對全車(chē)間消防器材的分布一目了然
? 設備檔案: 包括儲罐﹑機泵儀表等工程參數,便于操作與查詢(xún)
? 工藝報表：實(shí)現了班報﹑日報﹑月報﹑流量計統計表的自動(dòng)生成,并按要求打印報表,及時(shí)反映生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。

    五、 實(shí)際應用效果：

    系統投用后運行穩定，提高了油品儲運的效率，降低了工藝人員的勞動(dòng)強度， 提高了儲運過(guò)程的的安全性。而油品統計報表功能的應用，使油品罐區統計管理實(shí)現了自動(dòng)化，實(shí)時(shí)數據庫管理系統把油品動(dòng)態(tài)流程所發(fā)生的油量變化記錄存檔，通過(guò)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(dòng)生成不可更改，從而避免了油品統計報表中人為因素的干擾，為企業(yè)的帳、物統一管理及審計工作打下了良好的基礎。

    特別是系統與廠(chǎng)Uniformance網(wǎng)絡(luò )聯(lián)網(wǎng)后，實(shí)現了油品儲運完全自動(dòng)化、過(guò)程監管網(wǎng)絡(luò )化、調度流程最優(yōu)化和業(yè)務(wù)管理信息化，達到現場(chǎng)統一監控、業(yè)務(wù)統一調度、信息統一管理的目標，滿(mǎn)足管控一體化的運行管理要求。為企業(yè)進(jìn)行科學(xué)管理提供定量的數據支持，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(shí)力。