油庫的自動化監(jiān)控

趙銘

（大慶油田儲運銷售分公司機關(guān)設(shè)備物資部，黑龍江 大慶163453）

1 概述

目前，油庫生產(chǎn)和管理大多還沒有采用任何的閉環(huán)檢測控制技術(shù)，多數(shù)工作仍然依靠人工完成，自動化技術(shù)應(yīng)用較少，傳統(tǒng)的油庫生產(chǎn)方式和管理模式已經(jīng)顯得相對落后。基于上述原因，對油庫生產(chǎn)的管理應(yīng)變成自動化管理，實現(xiàn)油庫生產(chǎn)的遠程實時監(jiān)控、生產(chǎn)參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)的自動檢測。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

該系統(tǒng)主要包括計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、上位機系統(tǒng)、下位機RTU和生產(chǎn)過程，是一個典型的集散控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)又叫分布式計算機控制系統(tǒng)（DCS），是由計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、測控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和人機接口技術(shù)相互發(fā)展而產(chǎn)生的，其主要特點是集中管理、分散控制，具有很強的自主性、協(xié)調(diào)性、靈活性和可靠性。以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的IT業(yè)逐漸成為推動高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新熱點，“開放”和“資源共享”是未來信息與控制領(lǐng)域發(fā)展的基本要求和發(fā)展趨勢。在本系統(tǒng)中，以YOKOGAWA DCS、Freelance200 DCS和現(xiàn)場RTU構(gòu)成了下位機系統(tǒng)，完成對油庫各儲罐的液位、溫度，現(xiàn)場各設(shè)備狀態(tài)及流量計瞬時值、累計量、溫度、密度等生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測、控制。服務(wù)器為上位機系統(tǒng)，通過交換機與下位機互連成網(wǎng)連接至公司局域網(wǎng)。上位機（服務(wù)器）由InTouch9.5工控組態(tài)軟件完成對所有的數(shù)據(jù)監(jiān)控，Industrial SQL Server9.0數(shù)據(jù)庫儲存現(xiàn)場數(shù)據(jù)；SuiteVoyagerTM2.6網(wǎng)絡(luò)門戶軟件將InTouch9.5的數(shù)據(jù)發(fā)布到公司局域網(wǎng)。

3 系統(tǒng)實施方案

3.1 數(shù)據(jù)通訊

在InTouch中，上位機的數(shù)據(jù)主要分為實型和I/O型。其中，內(nèi)存型數(shù)據(jù)為InTouch程序內(nèi)部定義的變量，不需要通過I/O Server即可進行訪問；I/O型數(shù)據(jù)的來源一般為其它計算機結(jié)點或本機運行的其它程序，這類數(shù)據(jù)由InTouch通過OPC Link的方式獲得。

在本系統(tǒng)中，上位機采集的數(shù)據(jù)是來自現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，將控制命令傳給下位機，以此監(jiān)控生產(chǎn)過程。然而，通常上位機無法直接從下位機中讀取得數(shù)據(jù)，這時需要一個通訊接口——OPC Server。由于，本系統(tǒng)上、下位機通過以太網(wǎng)進行連接，并且下位機為YOKOGAWA的DCS、Freelance的DCS控制系統(tǒng)，因此在每臺DCS操作站上均裝有OPC Link軟件。上位機、下位機IP地址分別為172.17.1.1，……，172.17.1.64則OPC Link中Topic Definition的設(shè)置為：

Topic Name——CS1K（任意定義）；

這樣，OPC Server就可以從下位機取得數(shù)據(jù)了。而要讓InTouch從OPC Server中取到正確的數(shù)據(jù)，還必須為每個OPC Link變量定義Node Name和OPC：

Node Name——172.17.1.64（OPC Link所在結(jié)點的IP地址）；

OPC Server——YOKOGAWA.CSHIS_OP C（不同的DCS有所差異）；

OPC——FCS0101!（下位機的不同有所差異）。

3.2 畫面構(gòu)成

上位機的主要畫面包括：油庫概貌、生產(chǎn)過程流程圖、流量計動態(tài)表、產(chǎn)品油（汽油、柴油、液化氣、原油、苯、丙烯）罐存量動態(tài)表、半產(chǎn)品油罐存量動態(tài)表、油庫信息。各畫面可通過菜單按鈕進行切換，InTouch中常用的窗口顯示函數(shù)為：Show“窗口名”或ShowAt（“窗口名”,橫坐標(biāo),縱坐標(biāo)）。InTouch提供了常用的作圖工具，并支持多種圖片格式，但無論原來是什么格式的圖片，InTouch都會將其轉(zhuǎn)化為bmp格式，因此粘貼圖片時應(yīng)注意圖片的原始尺寸不要太大，以免影響運行速度。另外，InTouch還支持圖片透明色功能，這樣可去掉圖片中不需要的底色，使畫面更加協(xié)調(diào)、美觀。

3.3 數(shù)據(jù)庫訪問

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)管理不可缺少的工具，也是工作報表的數(shù)據(jù)來源。目前，在大、中型集散控制系統(tǒng)中被廣泛采用的數(shù)據(jù)庫管理軟件有Oracle、Microsoft SQL Server、Informix等，本系統(tǒng)即采用了SQL Server。InTouch支持SQL語言，并且能通過ODBC接口方便地與不同類型的數(shù)據(jù)庫進行連接。要做到這一點，首先需要在“控制面板”的ODBC中為自己的數(shù)據(jù)庫定義一個數(shù)據(jù)源名，然后在InTouch的SQL Access ManagerBind List中為自己在數(shù)據(jù)庫中定義的某張表定義一個綁定列，注意表與綁定列的格式和數(shù)據(jù)類型應(yīng)完全一樣。這樣，要往表中插入數(shù)據(jù)的程序就可以寫為：

SQLConnect（ConnectionId,“dsn=oillist”）;（連接數(shù)據(jù)庫）

SQLInsert（ConnectionId,“tank”,“tankli st”）;（插入數(shù)據(jù)）

InTouch沒有提供作報表的工具，但可以自己制作報表窗口，并調(diào)用窗口打印函數(shù)PrintWindow（）打印報表。另外，也可以采用其它報表制作工具或采取動態(tài)網(wǎng)頁的方式。

4 系統(tǒng)功能油庫自動化管理系統(tǒng)

4.1 監(jiān)控功能

服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows2003 Servers,并安裝了InTouch9.5人機界面工業(yè)控制軟件，負責(zé)對現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時采集、對現(xiàn)場設(shè)備進行啟停和調(diào)節(jié)控制，在計算機屏幕上即可對生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)視和控制。本系統(tǒng)最主要的功能就是系統(tǒng)監(jiān)控，InTouch可以為每一個數(shù)據(jù)定義它的報警信息，模擬量還可定義高、低、高高、低低報警值，還可以通過條件腳本或數(shù)據(jù)值改變腳本和用戶編制的快速腳本處理各種報警信息，如彈出報警窗口或聲音提示，并對危險故障實現(xiàn)優(yōu)先報警。如定義一個Tanker1.HiStatus條件腳本，在其On True腳本框中寫上：

Show“Tanker1_high_alarm”;（彈出報警窗口）

PlaySound（“d:sound1號罐液位高報.wav”,1）;（聲音報警）

4.2 數(shù)據(jù)存儲功能

Industrial SQL ServerTM是工廠實時關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，通過現(xiàn)場局域網(wǎng)與InTouch監(jiān)控軟件系統(tǒng)連接，可以實時存儲現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。應(yīng)工藝要求本系統(tǒng)采用兩種數(shù)據(jù)存儲模式,對現(xiàn)場要求實時性強的數(shù)據(jù)采用10秒鐘存儲一次，對現(xiàn)場要求實時性不強的采用每時每2分鐘存儲一次。

4.3 網(wǎng)絡(luò)功能

在服務(wù)器上安裝一套5用戶的SuiteVoyagerTM網(wǎng)絡(luò)門戶網(wǎng)站，將需要在網(wǎng)絡(luò)上實時瀏覽的InTouch畫面進行發(fā)布，任何具有合法安全許可的客戶（IE5.5+）瀏覽器，通過網(wǎng)絡(luò)登錄該網(wǎng)站，即可瀏覽現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)和畫面；使用ActiveFactory客戶端軟件，可以查詢InSQL工廠實時關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)，繪制歷史曲線。

5 結(jié)束語

該系統(tǒng)成功投運后，實現(xiàn)了由原來人工2小時一次巡回檢查改為在計算機屏幕上隨時巡檢，對發(fā)油控量，罐與罐之間倒罐起了重要的作用，并做到故障隨時報警，對生產(chǎn)事故進行優(yōu)先處理，確保了油庫安全生產(chǎn)。該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、液位監(jiān)測為一體，充分發(fā)揮自動化全天候監(jiān)測手段，為油庫平穩(wěn)生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的治安環(huán)境，確保了油庫的正常生產(chǎn)。自系統(tǒng)投用以來大大減輕了操作人員的勞動強度，為油庫安全生產(chǎn)提供了保障，提高了生產(chǎn)效率，取得良好經(jīng)濟的效益，為建立現(xiàn)代化企業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

[1]俞金壽，何衍慶，集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.

[2]袁鵬飛，SQL Server7.0數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理與應(yīng)用開發(fā)，北京：人民郵電出版社，1999.