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基于 DCS 油库 监控 系统 设计

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垫 垒生z 笪 垒型釜鱼缝蛰塑 中国化工贸易 C h i n aC h 锄i c a lT I a I d e 基于D C S 的油库监控系统设计 李震 西安石油大学计算机学院1 西安 7 10 0 6 1 陕西化建工程责任有限公司2 杨凌 7 1 2 10 0 摘要 油库是储存和供应油料的重要基地 油品的危险性和燃烧性给油库带来了诸多的不安全因素 使其环境具有相当的危险 性 因此设计安全科学的油库监控系统对油库进行实时监控 报警和控制 及时发现事故隐患避免事故的发生具有重大的意义 本文 基于横河c s 3 0 0 0 系统进行油库监控系统的设计 采用分布式控制系统 D c s d i s t 曲u t ec o n 臼 0 1 叩t e m 统一控制管理 实现了油库的 监控工作 有效地提高了油库发油控制和油库管理的自动化水平 关键词 油库D c s 控制方案 组态 D e s i z no f n l o l l i t o rs y s t e mf o ro dd e p o tb 越e do nD C S A b s t n c t o i ld e p o ti sa ni r l l p o 衄l tb 越ef o rt 1 1 es t 脚唱ea n ds u p p l yo fo i l T h ed a n g e Ba n dc o l I l b u s t i o no fo i lb r o u g h tal o to fi I l s e c u r i c y t od l eo i ld e p o t s o 血a ti t se n 毗眦e n th 越ac o r l s i d e n b kr i s k T h e r e f o r e i ti si r r l p o 儿m tf o rd e S i g 面1 9as a f ba I l ds c i e n d 6 co dd e p o tm o n j t o r s y s t e m w 1 1 i c hi sa b l et 0r e a l t i l n em o I l i t o r i n g a I a 肋a 1 1 dc o n t r 0 1o f o i ld e p o ta I l d 嘶e l y 血d 出e 王l i d d e na c c i d e n t 姐da v o i di t B 越e do nc s 3 0 0 0 s v s t e m t h ea r t i c ki sm a i l I y 乜 l ka b o u td l ed 嚣i g no fo i ld e p o tm o l l i t o 血1 9S y s t e m T h ed i s t r i b u t e dc o n t r o ls y s t e m D C S u r l i 丘e dc o n n D la n d m a n a 黔m e n t t oa c l l i e v ed l em o l l i t o 血gw o r ko fo i ld e p o t a n di te c d v e l yi m p r o v e dd l e1 e v e lo fa u t o m a d o no fo i ld e l i V e r yc o n 乜o la 1 1 d m a n a g e m e n to f o i ld e p o t K e yw o r d S o i ld e p o t D C S c o n 昀ls c h e m e c o r m g u m n o n 引言 油库是实现油的安全储存 保证运输的油质量的重要过程 它直接关系到后一级单位如加油站的运作能否长期 安全平稳生 产 对整个油从开采到投产使用的整个流程的经济效益有极大的 影响 分布式控制系统 D c s 是集计算机技术 控制技术 通 信技术和c R T 显示技术为一体的高新技术产品 它以其强大的数 据处理能力和简单的组态实施功能正在逐步替代P L c 系统 并且 D c s 系统已经完全具备了计算机控制系统的功能 在现代化工业 控制中应用非常广泛 D c s 监控系统已经广泛应用于油库监控 并且仍然具有强大的竞争力与广阔的前景 本文主要介绍D c s 在四川中心油库监控系统中的应用 一 一 C S 3 0 0 0 的特点和主要结构介绍 横河D c s 系统 l 从1 9 7 5 年第一代c E N T I M 诞生以来 已有3 0 多年的发展历史 最新的c E N T IMc s 3 0 0 0 为2 0 0 0 年左右研发 具有更全面的性能和使用价值 被广泛的应用于石油炼制 冶 金 化工 建材 电力等行业 1 C S 3 0 0 0 的主要特点 横河c s 3 0 0 0 具有以下特点 2 l 1 1 系统控制器采用双重化冗余控制器 保证了系统的可靠 性 1 2 系统规模大 最大位号数可达1 0 万个 最多可支持1 6 个 域 个域最多可支持6 4 个站 其中最多可支持鸫个控制站 1 6 个操作站 使用与大型工厂和企业 1 3 操作站采用通用P c 机 以w i n d o w s 2 0 0 0 或w i n d o w s x P 为 操作系统 开放性强 可通过E t h e m e t 以太网直接向上位机传递数 据 便于上层管理 且操作简便易懂 1 4 支持矾埔 件在线更换 方便工作人员的更换和维护 2 C S 3 0 0 0 的结构 横河c s 3 0 0 0 的结构如下 3 7 2 1 控制站 F C s 现场控制站通过其数据库中的仪表提供对工厂设备自g 控制 一个F C s 站需在安全的房舍内布控 包括处理器 冗余模块 通 讯模块 I o 模块等单元 个标准的控制站如图1 所示 图l 四川中心油库控制站布局 2 2 人机操作站 H I s 操作站就是安装了c s 3 0 0 0 的P c 机和大屏监控 是用于对工 厂设备的操作和监视 一般来讲有一个工程师站和若干个操作员 站 工程师站是唯一安装能进行组态的P C 机 可对整个工厂的仪 w w w e 弧 n a c h e m i c a l l r a d e c o m 中国锃三工贸易圈 表和设备进行组态 操作员站只负责操作和监控工厂的仪表和设 备 2 3V 网 用于连接系统内各部件的实时控制网 其最大站节点 6 4 域 传输速率可达到1 0 M b S 连接电缆用Y c B l l l Y c B l 4 1 同轴 电缆 传输距离Y c B l l l 最大为5 0 0 m Y c B l 4 1 最大为1 8 5 m 2 4E 网 用于m s 间数据交换的网络 一个域内最多1 6 个 s 且 个 用于组态 二 基于D C S 的四川中心油库的系统设计 1 油库的介绍 四川中心油库包括成品油罐区及泵棚 油气回收设施 成品 汽车装卸设施 成品铁路装卸设施 泡沫站及污水处理场 新鲜 水和消防水加压设施 雨水监控设施 库区给排水消防管网 综 合办公楼 整个库区采用分散控制系统控制 包括3 个控制站和1 个中心控制室及每个控制站的人机操作站 3 个控制站分别坐落于 成品油灌区 成品铁路装卸区和新水鲜消防水监控区 成品油罐区包括4 个汽油储油罐和7 个柴油储油罐 需要监控 的数据有温度 压力 液位 水位 密度等 通过E H 的设备测 量再经过R s 4 8 5 通讯将数据传输给c s 3 0 0 0 系统进行监控 H I s 人 机界面中要显示每个油罐的相应参数 并能切换显示每个灌的参 数画面 铁路收油系统包括汽油和柴油收油两条铁路 5 8 个收油鹤 管 c s 3 0 0 0 系统要监控其温度和压力两个参数 每个鹤管所对应 的阀门和泵的启停和状态也在m s 人机界面中显示 操作 汽车装油区包括2 6 个鹤管 H I s 人机界面对其每个管道的温 度 压力 流量等参数进行监控 温度和压力直接通过检测变送 器4 2 0 m A 电流进行检测 流量的数值则通过R s 4 8 5 通讯从E H 检测到的数值直接传输 新鲜水灌 雨水监控池 污水回收站全都在H I s 人机界面中 检测其管道和灌中的液位 温度 压力 流量 通过其变送器传 输的4 2 0 m A 电流转换检测 其中的阀门和泵的启停和状态经过 电气的低压后台通过R s 4 8 5 通讯进行操作和检测 全油库在不同的区域还安装有可燃气体检测器 H I s 人机界 面可检测所有可燃气体检测器的状态 2 m s 人机界面的设计 H I s 组态画面的首页有菜单栏 工具栏和主画面等 方便用 户的操作和使用 如图2 所示 图2 油库主画面 系统维护窗口是系统状态显示一览画面 总观系统组成各站 c h l 1 ac h e m i c a i 丁r a d e I 中国化工贸易I0 4 7 万方数据 焦叁楚查 c 盟监恐e墨墅垒幽 垒烈篷鱼麟她 的情况 通讯总线的状态 修改系统时间等 选中F c s 后 双击 鼠标或使用操作员键盘的光标和画面进入键 可以进入F c s 维护 画面 显示的内容有 F c s 的类型 站号 版本号 F c s 的c P u 的 状态 插件箱的类型 插卡的类型 在运行状态下 还可以在线 下载1 0 M 启动 停止F c s 的c P u 进行F c s 的参数存储 如图3 所 示 图3F C S 站的状态 H I s 操作站的维护画面主要有以下的几个内容 站的类型 打印机的指定 报警声音的定义 窗口显示的类型 报警 画面 预设菜单 数据库等值化 操作标记 长时趋势 外设记录等 用户可自定义画面的样式 用户还可得到检测参数的历史趋势图 及报表 中控计算机系统应对库区内单元及设施设一组测量图形显示 画面并应包括罐区 泵房 装卸车 配套设施 管线及阀门等主 要设备 该画面还应显示罐区每个罐的数据 如 液位 温度 罐总容积 罐总可用容积 出入口阀门的开关状态 液位报警状 态等 颜色应被用于表示状态信息 如 操作方式 数据性质 报警状态及阀门状态 该显示画面应可从主显示菜单中通过相关 的功能键直接获取 灌区的画面清晰的显示每个灌的温度 压力 液位等参数 阀门的状态用颜色来区别 绿色表示开状态 红色表示关状态 黄色表示故障状态 操作通过启停按钮控制 如组图4 所示 组图4 灌区和阀门的状态和控制 火车收油的画面主要是阀门和泵的控制和状态检测 以及回 流管的液位检测 如图5 所示 图5 火车收油画面 新鲜水灌 雨水检测 污水处理区域H I s 画面主要是管道的 压力 流量及灌的液位 温度 压力等 如图6 所示 0 4 8I 中酣江赐Ic h i n 鑫c h e m i e a T r a d e 霹要要一 l 一 I 一 l 羹露国J 图6 新鲜水 雨水 污水监控画面 汽车发油画面要监控哪个鹤管正在发油 及相应管道的温 度 压力 流量等参数 如图7 所示 图7 汽车发油画面 可燃气体检测器的状态在画面中有颜色的区别 绿色表示正 常 红色表示超标 白色表示故障 如图1 2 所示 图8 可燃气体检测画面 c s 3 0 0 0 中变量的历史趋势和报警历史也都能详细的查询 让 用户掌握所监控变量的变化和趋势 报表时每个工厂和企业不可 缺少的 c s 3 0 0 0 可以实现日报表 周报表和月报表 让用户更加 方便 2 3c s 3 0 0 0 和其他设备系统的通讯 油库出了使用c s 3 0 0 0 监控系统外 还使用E H 灌区监测系 统和汽车发油系统 c s 3 0 0 0 的H I s 人机画面中的部分参数要通过 E H 监测系统得到 两个系统数据的交流通过R s 4 8 5 通讯实现 3 小结 四川中心油库利用横河c s 3 0 0 0 分散监控系统可大大提高库区 的作业和运营效率 另外 c s 3 0 0 0 系统也可在原有的模式上添加 需要增加的F c s 站以及和新增的其他系统和设备的通讯连接 这 样油库需要扩建的话也方便快捷 参考文献 1 王常力 罗安分布式控制系统 D C S 设计与应用实例 M 北 京 电子工业出版社 2 0 0 s l 一1 0 Q f 2 横河电机株式会社横河D c SC S 3 0 0 工程师手册 2 1 3 N aL J i n g j i n gTD C Ss y s f e mf u n c f i o nf e s f i n ga n ds a f e f y e v a l u a f i o n C I n d u s C r i a lE l e c f r o n i c sa n dA p p l i c a f i o n s 2 8 I C I E A2 0 0 8 3 r dI E E EC n f e r e n C eO n I E E E 2 8 1 3 4 8 一1 3 5 2 4 李凤霞 王毅 阮晓飞D l 笃在化工生产中的应用f J 化学推进与 高分子材料 2 0 0 9 7 4 6 l 6 3 5 刘卫 奠易敏基于D C S 的铁路油库实时监控系统的构建与实现 J 中国水运 2 0 0 6 6 8 1 3 9 一1 4 0 6 J 赵文杰 大型原油储备库安全管理的科学方法 J 现代商业 2 0 0 9 2 0 1 0 9 7 张春龙D C S 控制系统的安装与调试 J 中国新技术新产品 2 0 1 0 0 0 3 3 3 作者简介 李震 1 9 8 7 一 男 陕西省杨陵区 在职研究生 职称 助理工程师 研究方向为管理信息系统与计算机网络 w 崭w c h 淤最o n e m 龆珏限d e e o m 枣阉化王曼易霹 万方数据 基于DCS的油库监控系统设计基于DCS的油库监控系统设计 作者 李震 作者单位 西安石油大学计算机学院 西安710061 陕西化建工程责任有限公司 杨凌712100 刊名 中国化工贸易 英文刊名 China Chemical Trade 年 卷 期 2013 6 21 本文链接

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