PlantScape在油品储运监控管理中的应用

• 关键词：油品储运,监控系统,PlantScape系统,PlantScape在油品储运监控管理中的应用,朱克坚,,李世溥,,,,DCS,,物流/仓储设备
• 作者：朱克坚 李世溥
• 摘要：结合Honeywell公司的PlantScape系统在天津石化公司化工厂油品车间的实际应用，对PlantScape的基本结构进行说明， 及其在油品储运计算机监控系统中的结构形式及实现的功能进行了介绍。

一、引言
油品储运是化工企业一个不可缺少的重要环节，随着市场经济的发展，储运在石油化工生产和销售中起着越来越重要的地位。集散控制系统及网络技术在石油化工行业中的广泛应用，是快速提高储运自动化，保证储运生产安全的必要手段，是实现储运生产和全厂统一调度﹑物料平衡及信息集中管理的前提。油品车间的南罐区﹑北罐区﹑汽车栈台﹑火车栈台分布比较分散，储运自控水平低，基本以人工为主，给油品的储运的管理带来不便。现有的储运水平已不能适应市场供销要求，因此我们采用了Honeywell公司PlantScape集散系统，将南 ﹑北罐区﹑汽车栈台和火车栈台的所有信号引入中控室，实现集中监控，集中管理。
二、系统设计
油品车间担负着化工厂各种液体原料油和成品油的接卸﹑储存和输转工作。全车间共有2个储罐区，大小储罐62个，5个火车装卸栈台和1个汽车装卸栈台。油品储运监控系统设计时按系统功能分为三个层次：以ERP、决策支持系统为主的经营管理层；以油品运销管理系统、计划调度与优化系统、生产运行监控系统、实时动态信息平台为主的生产管理层，在整体信息系统中起到承上启下的作用；以SCADA控制系统为主的运行控制层。如（图1）

图1 油品储运监控系统功能设计框图
三、PlantScape系统介绍
　 PlantScape集散控制系统是Honeywell公司最新推出的基于批处理过程SCADA应用的真正的混合型控制系统。其控制层基于ControlNet网，管理网采用标准工业以太网，支持Remote I/O。同时该系统可以与几乎所有的世界知名PLC厂商产品紧密集成。另外通过实时数据库的产品化接口RDI能和Honeywell的TotolPlant History(全厂一体化历史数据库)相联接,为形成全厂一体化网络。控制结构由三层网路组成。如（图2）

图2 　PlantScape系统结构图
LAN (Ether Net网)上连接的Server和Station以Windows 2000为操作系统，采用TCP/IP协议和实时系统软件，通过以太网,将过程服务器和操作站联成一个操作监督网络．
Supervisory Control Net网 为令牌总线方式的实时控制网，其上挂接混合型控制器和服务器，实时控制网的传送方式可以保证实时数据何时传送，并不会因网上节点的增减而改变．介质为ＲＧ６同轴电缆，ＢＮＣ连接器，长度为１千米，加扩展器及光缆可扩展６千米．
I/O Control Net网：介质为ＲＧ６同轴电缆，ＢＮＣ连接器，长度为１千米，加扩展器及光缆可扩展６千米．
四、油品计算机监控系统
1、系统硬件配置
油品计算机监控系统在中控室设置两台服务器(Server),四个操作站(Workstation),一台PHD的副服务器,一台罐算量PC机，三套C200控制器，还有两个远程I/O柜，一个HUB。Supervisory Control Net网和I/O Control Net网为冗余网络。如图3

图3 油品计算机监控系统网络配置图
服务器(Server)
服务器为两台，相互冗余。采用Win2000 server 操作系统，每台服务器由DELL PC机和PCIC卡组成，通过PCIC控制网接口卡连接到Supervisory ControlNet与控制器的CNI通讯卡连接，通过PC网卡连接到TCP/IP 网络。主要用来系统组态和过程监控﹑数据文件管理，通过RTDB实时数据库,向下完成数据采集,向操作站传送数据。
操作站(Workstation)
操作站为4台DELL PC机，采用Win2000 Professional操作系统，通过PC网卡连接到以太网与服务器按TCP/IP协议进行数据通讯。是系统人机联系的接口.，通过各功能画面来了解系统各部分的各类信息,是操作员监控过程的窗口。.四台操作站可通过定义区域而实现对指定区域的操作。STN1和STN2设置在中控室主要负责南北罐区和全车间的储运调度及安全管理，STN3设置在汽车栈台负责的油品定量装车控制和油气回收系统控制，STN4设置在火车栈台负责火车栈台的油品定量装车控制。STN3和STN4通过光缆连接到以太网。
罐算量PC机
主要用来完成储罐中储液库存量和输转量的大量计算及形成报表。通过系统自动采集地储罐液位﹑温度﹑密度等参数，结合储罐容积表及不同介质计算方法，然后自动计算出罐内的储液重量﹑储罐的输转量等管理需要的信息。彻底取代了以前的人工算量。设置罐算量PC机的目的是为了减轻服务器的负担,提高系统性能。 也可作为操作站使用。
PHD副服务器
通过RDI从PlantScape服务器获得所需信息,并提供给全厂一体化Uniformance网上的PHD主服务器,实现实时数据的采集和信息资源共享.
混合型控制器(C200)
混合型控制器具有过程控制要求的连续调节﹑批处理﹑逻辑顺控联锁等综合控制功能, 完成各种要求的I/O处理﹑数据采集﹑连续控制﹑逻辑﹑顺控和高级控制。本系统采用三套C200控制器，01单元控制器用来南、北罐区远程I/O卡的信号采集及逻辑处理等高级控制后送至服务器。02控制器负责汽车栈台12个鹤管的定量装车控制，油气回收系统自动控制。03控制器负责火车栈台16个鹤管的定量装车控制。
远程I/O卡件
两套远程I/O卡柜分别安装在南北罐区，完成从现场来的各种标准信号的采集。油品监控系统主要使用六类卡件
TC-IAH161 16点模拟输入卡 TC-IDD161 16点数字输入卡
TC-TXR061 6点热电阻输入卡 TC-ODD161 16点数字输出卡
TC-IDD321 32点数字输入卡 TC-ODD321 32点数字输出卡
2、系统组态
（1）系统组态软件
主要包括Control Build、Quick Builder和Display Builder三部分。控制组态工具Control Builder是一个面对对象的开发软件包，用于限制、修改控制策略，还可实时监视所生成的控制策略的执行。通过project 项目窗口创建CM SCM 控制器及I/0（用户组态内容），monitoring 监视窗口可将下装的组态内容激活后监视CM的运行状态，library存放有各种功能块。图4

图4 Control build组态画面
Quick Builder主要用于定义、工作站、通道、打印机、点。Display Builder主要用于流程图的绘制，是面向对象的工具软件，可以使用Visual Basic脚本和Active组件完成高速的动态效果。用组、趋势组态工具，只需简单地输入点名和选择相应参数。如图5

图5 Display Builder流程图在操作站上的显示画面
（2）组态的屏幕画面
定量装车图：对定量装车过程进行集中控制，动态显示装车过程。
油气回收图：油气回收装置控制过程显示与操作。
工艺流程图: 动态显示物料进﹑出﹑转罐等操作.
储罐状态图: 同一区域所有储罐的液位﹑温度﹑库存量等状态
机泵状态图: 动态显示机泵状态,及泵电流监测
可燃气体棒图: 显示所有检测点可燃气体浓度及越限报警
可燃气体及火警分布图: 准确显示可燃气体报警﹑火警报警点在现
场的相对位置
油品消防器材分布图: 对全车间消防器材的分布一目了然
设备档案: 包括储罐﹑机泵仪表等工程参数,便于操作与查询
工艺报表：实现了班报﹑日报﹑月报﹑流量计统计表的自动生成,并
按要求打印报表,及时反映生产动态。
五、 实际应用效果：
系统投用后运行稳定，提高了油品储运的效率，降低了工艺人员的劳动强度， 提高了储运过程的的安全性。而油品统计报表功能的应用，使油品罐区统计管理实现了自动化，实时数据库管理系统把油品动态流程所发生的油量变化记录存档，通过程序运算生成班报、日报、油罐收付凭单及日报对帐单，报表自动生成不可更改，从而避免了油品统计报表中人为因素的干扰，为企业的帐、物统一管理及审计工作打下了良好的基础。 特别是系统与厂Uniformance网络联网后，实现了油品储运完全自动化、过程监管网络化、调度流程最优化和业务管理信息化，达到现场统一监控、业务统一调度、信息统一管理的目标，满足管控一体化的运行管理要求。为企业进行科学管理提供定量的数据支持，降低油品储运成本，提高企业的管理水平和经济效益，增强企业的竞争实力。

发布时间：2006年10月10日 9:18  人气：  

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