OA力控軟件自動化監(jiān)控系統(tǒng)的罐區(qū)應(yīng)用方案

1、力控軟件在罐區(qū)自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在加工制造業(yè)和運輸業(yè)的生產(chǎn)與經(jīng)營過程中，儲運是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)，特別是液態(tài)介質(zhì)（如原油、成品油、輕烴等）的存儲、計量、核算和管理尤為重要。圍繞著儲罐乃至整個罐區(qū)的監(jiān)控與管理，是儲運作業(yè)中最基本的工作內(nèi)容。提高儲運自動化及其管理水平，對企業(yè)減少損耗、降低成本、增加效益具有明顯的作用。下面以大慶林源煉油廠罐區(qū)自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)為例，介紹一下力控? 在儲運自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法。一、罐區(qū)概況與監(jiān)控要求罐區(qū)概況林源煉油廠罐區(qū)分為西、北罐兩個罐區(qū)。西罐區(qū)有 38 個罐，北罐區(qū)有 18 個罐。原監(jiān)控系統(tǒng)采用的是盤裝二次儀表， 基本分布情況是： 在西罐區(qū)有光

2、導(dǎo)液位計 13 塊，鋼帶液位計 24 塊，電磁閥 104 點，電磁閥回訊 104 點，報警 32 點；在北罐區(qū)有光導(dǎo)液位計 4 塊，鋼帶液位計 12 塊，電磁閥 144 點，電磁閥回訊 144 點，報警 16 點。監(jiān)控要求1信號采集：標(biāo)準(zhǔn)信號的采集；對鋼帶液位計非標(biāo)準(zhǔn)信號數(shù)據(jù)的采集，并通過軟件加以處理和運算 ,達(dá)到原儀表的技術(shù)要求；對具備智能通訊接口的光導(dǎo)液位計數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換處理。2監(jiān)控操作：操作控制；參數(shù)設(shè)定；閥門自動開啟與關(guān)閉；油品自動調(diào)合，自動比值調(diào)節(jié)。3動態(tài)顯示：動態(tài)立體流程圖顯示，能夠區(qū)分不同油品介質(zhì)的流向；以圖形方式區(qū)分動罐與靜罐；報警顯示；趨勢顯示。4操作畫面：罐容量表的查詢與

3、管理；打印實時報表和歷史報表，并可任意設(shè)定打印時歷史報表的時刻；5系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性。二、系統(tǒng)方案根據(jù)罐區(qū)的實際情況和監(jiān)控要求，我們設(shè)計了(圖 1)所示的控制系統(tǒng)。1控制站要實現(xiàn)計算機(jī)控制和管理，儀表應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)輸出信號或智能通訊功能。光導(dǎo)液位計和鋼帶液位計具有智能通訊接口，閥門的狀態(tài)檢測和控制使用標(biāo)準(zhǔn)的干接點信號，采用 PLC 實現(xiàn)。·開關(guān)量控制?I/O對于現(xiàn)場電磁閥控制、電磁閥回訊及報警信號檢測采用驅(qū)動程序負(fù)責(zé)完成 PLC 數(shù)據(jù)的讀 /寫。C200H系列的PLC完成，力控·標(biāo)準(zhǔn)420mA信號油品車間各種壓力、流量的標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口傳送到操作站的監(jiān)控軟件中。4 20mA信號通過

4、PLC模擬量卡件的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過PLC·智能通訊傳送鋼帶液位計采用大連儀表五廠的產(chǎn)品，由于從一次儀表輸出的信號是一組串行 BCD 碼，計算機(jī)操作站不能直接接收該 BCD 碼，必須使用三維公司研制的智能轉(zhuǎn)換器 SBB-100 ，將現(xiàn)場一次表傳送的串行 BCD 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號， 通過 RS-485 將數(shù)據(jù)傳送到操作站上。 光導(dǎo)液位計和溫度巡檢儀采用 RS-485 直接與操作站上的力控 ? 軟件通訊。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理、流量累計由力控 ? 軟件處理。2操作站本系統(tǒng)設(shè)立兩個操作站，主機(jī)采用工業(yè)控制機(jī)，操作系統(tǒng)采用 Windows98 ，監(jiān)控組態(tài)軟件采用，操作站內(nèi)增加 RS485 通訊接口卡連接 P

5、LC 、 SBB 及智能儀表。三、軟件設(shè)計說明根據(jù)工藝提出的生產(chǎn)要求， 力控 ? 軟件操作畫面的設(shè)計采用主菜單的形式， 在每幅畫面下分別有按紐進(jìn)行切換，畫面包括主菜單畫面、動態(tài)流程畫面、操作畫面、報表畫面、罐容量表、報警等。1動態(tài)流程顯示根據(jù)各閥門的開閉狀態(tài)可以確定管道的流動狀態(tài)和流向，用不同的顏色來表示，如圖2所示。由于許多管道為各種介質(zhì)的公用管道，當(dāng)滿足不同條件時，管道顯示不同顏色。例如下面 4 個 DB 變量代表兩個閥的開閉狀態(tài)：HI303C_6-HC303C汽缸閥關(guān)HI303C_4-HC303C汽缸閥開HI304C_6-HC304C汽缸閥關(guān)HI304C_4-HC304C汽缸閥開當(dāng)這兩個

6、閥中有一個關(guān)閉時，連接這2 個閥的管道就變成不流動狀態(tài)，它的變色條件是：(HI303C_6HI303C_4)&HI303C_6)|(HI304C_6HI304C_4)&HI304C_6)這個條件表達(dá)式由2 部分的 “或 ”運算組成， 其中每一部分表示一個閥的“關(guān) ”條件，在這個“關(guān)”條件中使用了一個異或運算（取值相反的開關(guān)量組成， 如果這 ），是對閥狀態(tài)合法性的檢查，因為這種閥的回訊由2 個開關(guān)量的輸入狀態(tài)相同，則表明這個閥處于非法狀態(tài)2 個（見圖 3）。1報警的處理除了在報警畫面和實時數(shù)據(jù)庫中組態(tài)過程變量的報警限值和報警圖形對象外，本應(yīng)用還特別使用了力控? 的語音報警功能。根

7、據(jù)不同的罐號錄制了不同的聲音文件，通過力控的腳本函數(shù)在一定的條件下進(jìn)行播放。播放聲音的函數(shù)為PlaySound(AviName,flag)。? 軟件說明：播放一段由文件名AviName指定的聲音文件AviName ：Avi 文件名。flag：播放方式取值為0 或 1。0:代表異步 ;1:代表同步。例如： if (LI101.ALM) THEN PlaySound(Avi01,0);ENDIF;表示當(dāng)變量LI101 處于報警狀態(tài)時則以異步方式播放AVI 文件 Avi01 。2報表的處理報表是利用力控? 軟件的歷史報表工具來進(jìn)行定制的。內(nèi)部的核算是通過腳本函數(shù)實現(xiàn)的。3容量表的處理由于油罐的計量是

8、通過罐的液位查找罐表來求得罐內(nèi)油品的體積， 一般的罐表都是每隔 1 毫米對應(yīng)一個體積值，一個 20 米高的油罐要有 2 萬條數(shù)據(jù)。由工藝人員在力控 ? 的標(biāo)準(zhǔn)罐表畫面中錄入。當(dāng)組態(tài)軟件從 I/O 設(shè)備得到罐的液位值后，將它換算成以毫米為單位的液位高度，然后就直接從容積表中取出與液位值對應(yīng)的體積，如果液位的毫米高度值不是整數(shù)，則可以首先取出整數(shù)液位值對應(yīng)的體積，再加上小數(shù)部分的插值計算結(jié)果。錄入罐表時是通過寫文件函數(shù)FileWrite(FileName, VarName,Offset ,Num)實現(xiàn)的，功能是向指定的文件中的offset 位置寫數(shù)據(jù)。其中，F(xiàn)ileName 是文件名， VarNa

9、me 是要寫入的起始變量，按照變量的內(nèi)部存儲順序依次寫入多個變量，變量數(shù)目由Num確定。例如：FileWrite(dat01,var01, 0,10) ，從 var01 開始依次向文件dat01 的開頭寫入10 個數(shù)據(jù)，這 10 個數(shù)據(jù)依次是 dat01、 dat02、 dat03、 dat04、 dat05dat10。通過讀文件函數(shù)FileRead(FileName,VarName,Offset,Num) 將液位對應(yīng)的體積值從罐表文件中讀出。其中FileName 是文件名； Offset 指定從文件的哪個位置讀數(shù)據(jù)，在這里就是罐的液位值（以毫米為單位） ；Num 是要讀取的數(shù)據(jù)個數(shù)，一般為1

10、；VarName 指定將讀取的數(shù)值賦給哪個變量，這里就是體積變量。例如： FileRead(dat01,VI101,LI101,1) ，從文件 dat01 中讀取 1 個數(shù)據(jù) ,讀取數(shù)據(jù)在文件中的位置由變量 LI101 的值決定，結(jié)果送給體積變量 VI101 。4流量累積流量累積既可以用腳本程序?qū)崿F(xiàn)，也可以在實時數(shù)據(jù)庫中用累積點來實現(xiàn)，實時數(shù)據(jù)庫的累積點在進(jìn)行流量累積時精度會更高一些，這里給出用腳本程序?qū)崿F(xiàn)累積的程序清單：進(jìn)入應(yīng)用程序時執(zhí)行的動作：mesc0=$msec;（ $msec 是計算機(jī)的毫秒時鐘）應(yīng)用程序運行期間周期運行的動作：說明： FI101L 為累積量， FI101 為瞬時量。

11、IF FI101>0&&$msec>mesc0 THENFI101L=FI101L+FI101/3600000*($msec-mesc0);MESC0=$msec;ENDIF5油品調(diào)合控制程序調(diào)合是對汽油和MTBE 的流量進(jìn)行比值調(diào)節(jié)，基本單回路PID 控制利用令進(jìn)行，而無擾動的切換利用力控? 軟件進(jìn)行跟蹤，PLC 進(jìn)行相關(guān)的邏輯處理。PLC的PID指通過質(zhì)量流量計采集汽油與 MTBE 的流量信號，兩者的比值作為 PID 控制模塊的設(shè)定值， MTBE 的流量作為 PID 控制模塊的測量值。輸出根據(jù)配比的不同來調(diào)節(jié)MTBE 的流量，以達(dá)到調(diào)合汽油的目的，根據(jù)汽油的累積量的多少來自動控制輸油泵的啟停，并且具備自動/手動兩種切換方式。四、系統(tǒng)調(diào)試及運行情況應(yīng)用腳本程序編制時，一定要考慮通訊的速度，不停地循環(huán)向控制器（ PLC ）下置數(shù)據(jù)會影響采集速度，因此，向 PLC 發(fā)送控制命令的程序動作應(yīng)盡量放在數(shù)據(jù)改變腳本中執(zhí)行。系統(tǒng)參數(shù)的配置根據(jù)不同的設(shè)備可反復(fù)調(diào)整使之達(dá)到最佳工作狀態(tài)，因為不同的