1 罐表系統(tǒng)概況及監(jiān)控要求
1.1 罐表系統(tǒng)概況
廣州石化乙烯區(qū)罐區(qū)控制系統(tǒng)原采用基于DOS操作的ROSEMOUNT HTG PCCONFIG 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，由于罐區(qū)新增油罐，造成現(xiàn)有罐表資源嚴(yán)重不足，經(jīng)常死機(jī)，而且只有一臺(tái)操作站，嚴(yán)重影響工藝操作，再加上原來罐表系統(tǒng)主機(jī)硬件配置較低，軟件功能不完善，無報(bào)警及打印等功能，無法滿足工藝操作需要。
1.2 系統(tǒng)的監(jiān)控要求
自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足如下條件：
（1）信號采集。信號采集包括標(biāo)準(zhǔn)信號及非標(biāo)準(zhǔn)信號的采集、處理以及轉(zhuǎn)換運(yùn)算。
（2）監(jiān)控操作。包括操作控制；參數(shù)設(shè)定；閥門的自動(dòng)控制；聯(lián)鎖動(dòng)作等。
（3）動(dòng)態(tài)顯示。動(dòng)態(tài)立體流程圖顯示，能區(qū)分不同油品介質(zhì)的流向；區(qū)分動(dòng)罐、靜罐；顯示報(bào)警；顯示趨勢等。
（4）操作畫面。通過操作畫面查詢與管理罐的相關(guān)參數(shù)；打印實(shí)時(shí)和歷史報(bào)表、報(bào)警。
（5）系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性。
2.系統(tǒng)的組成
為此，對該系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造勢在必行：新增兩臺(tái)工控機(jī)操作站，并互為冗余，增加系統(tǒng)可靠性；同時(shí)，改造原罐表系統(tǒng)的軟件，采用了目前流行的WINDOWSNT操作系統(tǒng)，配置力控ForceControl自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及報(bào)警、報(bào)表等功能，提高了操作工對系統(tǒng)的監(jiān)控能力及管理水平。
該改造項(xiàng)目只對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更新,不涉及現(xiàn)場儀表的改造。罐區(qū)中控室操作站可以與工廠局域網(wǎng)相連，為相關(guān)科室提供實(shí)時(shí)或歷史罐存數(shù)據(jù)。在各科室操作站上可以實(shí)時(shí)查看罐區(qū)流程圖畫面、罐存原料或產(chǎn)品數(shù)量，進(jìn)而為經(jīng)濟(jì)核算及生產(chǎn)調(diào)度服務(wù)。可以在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場和辦公室之間架起一座橋梁，實(shí)現(xiàn)管控一體化。
該系統(tǒng)由3 套工控機(jī)（PⅢ450 15G 128M）及歷史趨勢、實(shí)時(shí)趨勢、實(shí)時(shí)及歷史報(bào)警查詢模塊以及工控機(jī)相應(yīng)外設(shè)構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。
3 力控ForceControl監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能簡介3.1 力控ForceControl的體系結(jié)構(gòu) 圖2是ForceControl系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。I/O Server是I/O驅(qū)動(dòng)程序，能完成與各種檢測、控制設(shè)備的通信，負(fù)責(zé)從過程I/O設(shè)備讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)將來自圖形界面和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的控制命令寫入I/O設(shè)備。DB是分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，DRAW和VIEW是功能強(qiáng)大的人機(jī)界面組臺(tái)工具和圖形界面運(yùn)行程序，NetServer和NetClient是高性能的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)程序。
3.2 ForceControl功能簡介 3.2.1 畫面制作
ForceControl提供了直觀的全中文圖形工具，可視化的開發(fā)環(huán)境，可方便地創(chuàng)建各種復(fù)雜界面和逼真的動(dòng)畫效果。用戶不必經(jīng)過專門培訓(xùn)即可隨時(shí)根據(jù)需要修改畫面內(nèi)容。同時(shí)ForceControl是一個(gè)ActiveX容器，可以使用第三方廠家開發(fā)的ActiveX控件，加入到畫面中。
3.2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
ForceControl實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的核心，它提供的基于Windows瀏覽器風(fēng)格的數(shù)據(jù)庫瀏覽窗口，可直觀地查詢并在線修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)內(nèi)容；基于OLE技術(shù)的開放的函數(shù)接口（API）使您能利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB等）進(jìn)行更深層次的開發(fā)應(yīng)用。
先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)保障歷史數(shù)據(jù)可以存放1年以上。
3.2.3 報(bào)警
ForceControl的報(bào)警系統(tǒng)可處理限值報(bào)警、偏差報(bào)警、變化率報(bào)警、錄入超時(shí)報(bào)警等多種類型的報(bào)警，并具備報(bào)警優(yōu)先級管理；可按區(qū)域或單條記錄進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)，能夠方便地查詢報(bào)警歷史。
3.2.4 報(bào)表
ForceControl具有內(nèi)嵌報(bào)表，同時(shí)也可通過DDE方式使用Excel形成報(bào)表。根據(jù)不同要求可以打印班報(bào)表、日報(bào)表
3.2.5 網(wǎng)絡(luò)
ForceControl的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序基于TIP/IP協(xié)議，采用“Peer to Peer”和Client/Server相結(jié)合的分布式體系結(jié)構(gòu)，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和分布式數(shù)據(jù)庫，易于擴(kuò)展。
3.2.6 I/O驅(qū)動(dòng)
ForceControl擁有豐富的驅(qū)動(dòng)程序，支持多種硬件設(shè)備和通訊協(xié)議，支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）技術(shù)的通訊驅(qū)動(dòng)程序，全面支持OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)程序。一臺(tái)運(yùn)行力控ForceControl的計(jì)算機(jī)可同時(shí)連接多種I/O設(shè)備。
3.3 系統(tǒng)性能 ForceControl開發(fā)于32位 Windows平臺(tái)。在設(shè)計(jì)時(shí)充分運(yùn)用了32位 Windows 的多任務(wù)、多線程、內(nèi)存管理等先進(jìn)性能，并通過嚴(yán)格的測試以提高其可靠性。穩(wěn)定性。
4 監(jiān)制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 乙烯罐區(qū)采用的是靜壓法油罐計(jì)量（簡稱HTG法）,它的測量原理是通過壓力變送器測量油品介質(zhì)作用在罐底部靜壓的方法來測量貯罐內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量。力控ForceControl監(jiān)控系統(tǒng)軟件具有全中文顯示，界面友好，易操作的特點(diǎn)。軟件操作畫面的設(shè)計(jì)采用主菜單的形式，在每幅畫面下通過按鈕進(jìn)行切換，畫面主要有主菜單畫面、工藝流程畫面、總貌畫面、報(bào)表畫面、報(bào)警畫面、歷史趨勢、組畫面等。根據(jù)監(jiān)測、觀察和維護(hù)的需要，在每個(gè)畫面中都設(shè)置了按鈕，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊可進(jìn)入相應(yīng)畫面，主菜單畫面中匯總了各個(gè)畫面的按鈕，操作人員根據(jù)維護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際需要可進(jìn)入各個(gè)畫面進(jìn)行監(jiān)護(hù)和操作。對關(guān)鍵參數(shù)的修改，采用分級授權(quán)制，如果操作人員的訪問級別不夠，系統(tǒng)拒絕執(zhí)行。
4.1 流程圖畫面顯示 根據(jù)需求可顯示工藝流程，顯示每個(gè)罐的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場的實(shí)際工藝。根據(jù)閥門的開閉狀況可以確定管道的流動(dòng)狀態(tài)及流向。
4.2 報(bào)警的處理顯示 報(bào)警分緊急、高優(yōu)先級、低優(yōu)先級、無動(dòng)作四個(gè)級別，在沒幅畫面的最上方都有一個(gè)系統(tǒng)報(bào)警窗，顯示最近發(fā)生的報(bào)警事件。報(bào)警限值的修改由持有密碼的工程師修改，未被授權(quán)人員無法修改。報(bào)警通知除在屏幕顯示外還可以通過語音或其他聲響通知操作人員。在報(bào)警查詢畫面上可以查看長達(dá)一年之內(nèi)的歷史報(bào)警。本系統(tǒng)采用語音報(bào)警，提示操作人員是哪個(gè)罐的什么參數(shù)報(bào)警。并可根據(jù)需要進(jìn)行查詢以前的報(bào)警。
4.3 組畫面顯示 組畫面顯示吸取了ＤＣＳ的思想，每個(gè)畫面顯示幾個(gè)罐的工藝參數(shù)，主要是根據(jù)不同的介質(zhì)進(jìn)行劃分的，分成原料罐區(qū)、成品罐區(qū)和碳四罐區(qū)；畫面用棒形圖顯示工藝參數(shù)實(shí)際值，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，棒形圖由綠變紅閃爍進(jìn)行提示。每個(gè)棒圖的值是其下面對應(yīng)顏色的。棒圖顯示對應(yīng)量的百分比填充。
5 系統(tǒng)維護(hù) 本系統(tǒng)與現(xiàn)場連接時(shí)，千萬請注意不要帶電作業(yè)。在確認(rèn)現(xiàn)場工作器件沒有問題的條件下，3402與計(jì)算機(jī)的通訊電纜連接時(shí)，請勿必先將工業(yè)機(jī)電源或3402電源關(guān)掉后進(jìn)行，連接無誤后再開機(jī)。否則，將損壞工控機(jī)和3402部件。
中控室的溫度，應(yīng)保持20℃±3℃，濕度應(yīng)保持85%左右為宜；應(yīng)設(shè)計(jì)成防磁、防j靜電，以減小對系統(tǒng)干擾，提高系統(tǒng)的精確度和可靠性。
6 結(jié)束語
貯運(yùn)HTG計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造項(xiàng)目于2000年11月立項(xiàng)，經(jīng)過組態(tài)、編程和現(xiàn)場安裝調(diào)試等技術(shù)改造，于2001年12月順利完成這個(gè)技改項(xiàng)目并投入運(yùn)行，在最初的運(yùn)行過程中，針對工藝操作要求及運(yùn)行中存在的問題，不斷進(jìn)行改進(jìn)、完善，現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單方便，人機(jī)界面友好，實(shí)用性強(qiáng)，有效地降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度并大大提高對系統(tǒng)的監(jiān)控能力；減少了儀表的維護(hù)量，各功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足了罐區(qū)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和長周期的運(yùn)行。
