油库的自动化监控
作者：赵铭
来源：《中国新技术新产品》2010年第14期
摘要:随着科学技术的不断进步,特别是计算机信息技术的飞速发展,我们已经进入一个崭新的信息化新时代。
油库生产的持续稳定发展,很大程度上取决于先进实用技术的推广应用。
本文介绍了WONDERWARE公司的产品InTouch9.5,SUITEVOYAGERTM2.6在油库管理系统中的应用。
关键词:集散控制系统;SUITEVOYAGER;油库
1概述
目前,油库生产和管理大多还没有采用任何的闭环检测控制技术,多数工作仍然依靠人工完成,自动化技术应用较少,传统的油库生产方式和管理模式已经显得相对落后。
基于上述原因,对油库生产的管理应变成自动化管理,实现油库生产的远程实时监控、生产参数和设备运行状态的自动检测。
2系统构成
该系统主要包括计算机网络系统、数据库服务器、上位机系统、下位机RTU和生产过程,是一个典型的集散控制系统。
集散控制系统又叫分布式计算机控制系统(DCS),是由计算机技术、信号处理技术、测控技术、网络通讯技术和人机接口技术相互发展而产生的,其主要特点是集中管理、分散控制,具有很强的自主性、协调性、灵活性和可靠性。
以计算机网络技术为代表的IT业逐渐成为推动高科技产业发展的新热点,“开放”和“资源共享”是未来信息与控制领域发展的基本要求和发展趋势。
在本系统中,以YOKOGAWA DCS、Freelance200 DCS和现场RTU构成了下位机系统,完成对油库各储罐的液位、温度,现场各设备状态及流量计瞬时值、累计量、温度、密度等生产相关参数的监测、控制。
服务器为上位机系统,通过交换机与下位机互连成网连接至公司局域网。
上位机(服务器)由InTouch9.5 工控组态软件完成对所有的数据监控,Industrial SQL Server9.0数据库储存现场数据;SuiteVoyagerTM2.6 网络门户软件将
InTouch9.5的数据发布到公司局域网。
3系统实施方案
3.1 数据通讯
在InTouch中,上位机的数据主要分为实型和I/O型。
其中,内存型数据为InTouch
程序内部定义的变量,不需要通过I/O Server即可进行访问; I/O型数据的来源一般为其它计算机结点或本机运行的其它程序,这类数据由InTouch通过OPC Link的方式获得。
在本系统中,上位机采集的数据是来自现场的数据,经过处理,将控制命令传给下位机,以此监控生产过程。
然而,通常上位机无法直接从下位机中读取得数据,这时需要一个通讯接口——OPC Server。
由于,本系统上、下位机通过以太网进行连接,并且下位机为YOKOGAWA的DCS、Freelance的DCS控制系统,因此在每台DCS操作站上均装有OPC Link软件。
上位机、下位机IP地址分别为172.17.1.1,……,172.17.1.64则OPC Link中Topic Definition的设置为:
Topic Name——CS1K(任意定义);
这样,OPC Server就可以从下位机取得数据了。
而要让InTouch从OPC Server中取到正确的数据,还必须为每个OPC Link变量定义Node Name 和OPC:
Node Name——172.17.1.64(OPC Link所在结点的IP地址);
OPCServer——YOKOGAWA.CSHIS_OP
C(不同的DCS有所差异);
OPC——FCS0101!(下位机的不同有所差异)。
3.2画面构成
上位机的主要画面包括:油库概貌、生产过程流程图、流量计动态表、产品油(汽油、柴油、液化气、原油、苯、丙烯)罐存量动态表、半产品油罐存量动态表、油库信息。
各画面可通过菜单按钮进行切换,InTouch中常用的窗口显示函数为: Show“窗口名” 或ShowAt( “窗口名”,横坐标, 纵坐标)。
InTouch提供了常用的作图工具,并支持多种图片格式,但无论原来是什么格式的图片,InTouch都会将其转化为bmp格式,因此粘贴图片时应注意图片的原始尺寸不要太大,以免影响运行速度。
另外,InTouch还支持图片透明色功能,这样可去掉图片中不需要的底色,使画面更加协调、美观。
3.3数据库访问
数据库是系统管理不可缺少的工具,也是工作报表的数据来源。
目前,在大、中型集散控制系统中被广泛采用的数据库管理软件有Oracle、Microsoft SQL Server、Informix等,本系统即采用了SQL Server。
InTouch支持SQL语言,并且能通过ODBC接口方便地与不同类型的数据库进行连接。
要做到这一点,首先需要在“控制面板”的ODBC中为自己的数据库定义一个数据源
名,然后在InTouch的SQL Access Manager\Bind List中为自己在数据库中定义的某张表定义一个绑定列,注意表与绑定列的格式和数据类型应完全一样。
这样,要往表中插入数据的程序就可以写为:
SQLConnect( ConnectionId, “dsn=oillist” ); (连接数据库)
SQLInsert( ConnectionId, “tank”, “tankli
st” );(插入数据)
InTouch没有提供作报表的工具,但可以自己制作报表窗口,并调用窗口打印函数PrintWindow()打印报表。
另外,也可以采用其它报表制作工具或采取动态网页的方式。
4系统功能油库自动化管理系统
4.1监控功能
服务器的操作系统为Windows2003 Servers ,并安装了InTouch9.5人机界面工业控制软件,负责对现场的生产数据进行实时采集、对现场设备进行启停和调节控制,在计算机屏幕上即可对生产现场的生产情况进行实时监视和控制。
本系统最主要的功能就是系统监控, InTouch可以为每一个数据定义它的报警信息,模拟量还可定义高、低、高高、低低报警值,还可以通过条件脚本或数据值改变脚本和用户编制的快速脚本处理各种报警信息,如弹出报警窗口或声音提示,并对危险故障实现优先报警。
如定义一个Tanker1.HiStatus条件脚本,在其On True脚本框中写上:
Show “Tanker1_high_alarm”;(弹出报警窗口)
PlaySound(“d:\sound\1号罐液位高报.wav”,1);( 声音报警)
4.2数据存储功能
Industrial SQL ServerTM是工厂实时关系型数据库,通过现场局域网与InTouch 监控软件系统连接,可以实时存储现场生产数据。
应工艺要求本系统采用两种数据存储模式,对现场要求实时性强的数据采用10秒钟存储一次,对现场要求实时性不强的采用每时每2分钟存储一次。
4.3网络功能
在服务器上安装一套5 用户的SuiteVoyagerTM 网络门户网站,将需要在网络上实时浏览的InTouch 画面进行发布,任何具有合法安全许可的客户(IE5.5+)浏览器,通过网络登录该网站,即可
浏览现场实时数据和画面;使用ActiveFactory 客户端软件,可以查询InSQL 工厂实时关系数据库中的历史数据,绘制历史曲线。
5结束语
该系统成功投运后,实现了由原来人工2小时一次巡回检查改为在计算机屏幕上随时巡检,对发油控量,罐与罐之间倒罐起了重要的作用,并做到故障随时报警,对生产事故进行优先处理,确保了油库安全生产。
该系统集数据采集、液位监测为一体,充分发挥自动化全天候监测手段,为油库平稳生产创造了良好的治安环境,确保了油库的正常生产。
自系统投用以来大大减轻了操作人员的劳动强度,为油库安全生产提供了保障,提高了生产效率,取得良好经济的效益,为建立现代化企业打下了坚实的基础。
参考文献
[1]俞金寿,何衍庆,集散控制系统原理及应用,北京:化学工业出版社,1995.
[2]袁鹏飞,SQL Server7.0数据库系统管理与应用开发,北京:人民邮电出版社,1999.。