摘要:
本文通過對大慶南三油庫站控系統(tǒng)的介紹，向讀者描述了GEIP智能平臺PAC3i系統(tǒng)在油庫站控系統(tǒng)中成功應(yīng)用的一套完整解決方案。
關(guān)鍵字：GE智能平臺PACSystems RX3i 站控系統(tǒng)油庫
應(yīng)用背景：
位于黑龍江省大慶市林源的南三油庫隸屬于中國石油天然氣集團(tuán)公司，是大慶油田的原油儲備庫和中轉(zhuǎn)樞紐。同時(shí)，南三油庫也是我國從陸路進(jìn)口俄羅斯原油的重要戰(zhàn)略儲備庫，2004年至今南三油庫已累計(jì)接卸俄油3000余萬噸。坐落在南三油庫的生產(chǎn)運(yùn)行庫是為提高油庫原油集中輸送與儲運(yùn)能力而修建的大型儲運(yùn)工程，主要發(fā)揮將南一油庫和北油庫的原油集中存儲并擇機(jī)向下游林源泵站外輸，并最終外運(yùn)的功能。
解決方案
南三油庫的主要作用是完成大慶油田原油和俄羅斯進(jìn)口原油的收、發(fā)、輸轉(zhuǎn)和儲存任務(wù)。油庫的站控系統(tǒng)則是使整個(gè)油庫儲運(yùn)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來，并保證各個(gè)環(huán)節(jié)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到及時(shí)、保質(zhì)、保量、安全地完成原油的收、發(fā)、輸轉(zhuǎn)和儲存任務(wù)。為此，南三油庫站控系統(tǒng)需要一套可靠性高、易于操作、維護(hù)方便、性價(jià)比高的一套自動(dòng)化控制系統(tǒng)。北京中佳榮盛科技有限公司結(jié)合多年以來石油化工領(lǐng)域應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合GE智能平臺的先進(jìn)控制器產(chǎn)品，給出了一套適合于用戶需求的自動(dòng)化控制系統(tǒng)方案。
根據(jù)南三油庫工藝流程和結(jié)構(gòu)，油庫站控系統(tǒng)主要由三個(gè)流程部分組成。這三個(gè)流程具體是儲運(yùn)流程、冷凝水流程、給排水流程。這三個(gè)流程由一套GE智能平臺的PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制。解決方案可大致分為以下三個(gè)部分。
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高速以太通訊網(wǎng)絡(luò)。
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PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制控制器及其本地I/O系統(tǒng)。
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上位機(jī)操作員站和工程師維護(hù)工作站。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以參見圖1所示。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1、高速以太通訊網(wǎng)絡(luò)
以太網(wǎng)通訊快速地發(fā)展與廣泛地普及，其無可比擬的高速與互聯(lián)互通的優(yōu)勢，使以太網(wǎng)通訊成為目前世界上工業(yè)控制領(lǐng)域高速通訊的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與未來通訊的發(fā)展趨勢。
工業(yè)以太網(wǎng)以其特有的低成本，高實(shí)效，高擴(kuò)展性及高智能的魅力，吸引著越來越多的制造業(yè)的廠商。
GE智能平臺自動(dòng)化產(chǎn)品很好地支持工業(yè)以太網(wǎng)通訊，可以用于控制層設(shè)備之間、控制層與遠(yuǎn)程I/O 之間、控制層與人機(jī)界面HMI/觸摸屏之間的通訊。GE智能平臺工業(yè)以太網(wǎng)通訊產(chǎn)品支持以下工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議：
SRTP TCP/IP 協(xié)議
EGD 協(xié)議
Modbus TCP/IP 協(xié)議
在本列應(yīng)用中，主要采用SRTP TCP/IP 協(xié)議。SRTP TCP/IP 協(xié)議，即Service Request Transport Protocol，其基于Client/Server 結(jié)構(gòu)、Request/Reply 方式進(jìn)行以太網(wǎng)通訊，Client 對Server 發(fā)出讀/寫數(shù)據(jù)Request，Server 對Client 返回相應(yīng)Reply。SRTP TCP/IP 協(xié)議可以用于GE智能平臺產(chǎn)品的控制器間數(shù)據(jù)通訊、編程組態(tài)下載、控制器與HMI/觸摸屏通訊等。
SRTP TCP/IP 協(xié)議支持通用的Hub、Switch、Router產(chǎn)品。
2、PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制控制器及其本地I/O系統(tǒng)
作為GE智能平臺新一代的過程自動(dòng)化控制器，PACSystems系統(tǒng)在操作系統(tǒng)之上設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的、適合于多平臺的(包括硬件平臺和操作系統(tǒng)平臺)、便于移植的、輕便的控制引擎(control engine)，集成了包括邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制和人機(jī)界面在內(nèi)的多領(lǐng)域解決方案，從而保證使用PAC系統(tǒng)的用戶可以使其編制的應(yīng)用程序獲得最大的應(yīng)用收益，并且還可以方便地優(yōu)化其自動(dòng)化平臺，從而不需重新設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)，就可以不斷獲得越升的系統(tǒng)性能。
此外,GE智能平臺的PACSystems RX3i控制系統(tǒng)還具有以下的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)配Intel Pentium III 300和1000MHz CPU處理器，CPU內(nèi)部集成10M或64M用戶內(nèi)存,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PCI總線標(biāo)準(zhǔn)，使用12或16槽PCI機(jī)架，底板速度提高到27M,真正支持熱插拔使用。使用PCI總線底板來支持高速PCI數(shù)據(jù)傳輸率，支持標(biāo)準(zhǔn)底板使第三方可以方便的開發(fā)I/O、通信、動(dòng)作控制、可視和其它模塊。RX3i底板也可匹配90™-30系列I/O模塊。
PACSystems RX3i控制系統(tǒng)提供了豐富的I/O接口模塊（包括智能型I/O接口模塊和非智能型I/O接口模塊）,適合于從簡單到復(fù)雜的應(yīng)用。此外系統(tǒng)還提供了多種網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，如以太網(wǎng)通訊模塊IC695ETM001。
3、上位機(jī)操作員站和工程師維護(hù)工作站
此系統(tǒng)中設(shè)立了一臺機(jī)操作員站HMI站和一臺工程師維護(hù)工作站。
操作員站上安裝并運(yùn)行Proficy HMI/SCADA-iFIX 軟件的強(qiáng)大的VBA腳本功能和靈活易學(xué)的特點(diǎn)，使得其在國內(nèi)外有著廣泛的用戶群。其真正的分布式、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)包括可靈活構(gòu)造的服務(wù)器（SCADA Server）和客戶端（iClient 、iClientTS 和iWebServer），無論是客戶端應(yīng)用，還是第三方或用戶自定義應(yīng)用均可讀取SCADA Server實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫面、趨勢、報(bào)表、批次控制、MES等應(yīng)用。這些應(yīng)用既可以與SCADA Server運(yùn)行在同一臺計(jì)算機(jī)；也可通過Intranet、Internet 分布在網(wǎng)絡(luò)中不同的Server或Client節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，十分適合多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用。無論是Server和Client 功能運(yùn)行在單一計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)簡單的單機(jī)人機(jī)界面(HMI)，還是網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的分布式多Server和多Client數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，iFIX都表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。該產(chǎn)品非常易于使用，同時(shí)又適合于實(shí)時(shí)控制和監(jiān)視，可以將它配置成從單個(gè)節(jié)點(diǎn)到多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成不同的規(guī)模，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。
Proficy HMI/SCADA- iFIX軟件能夠應(yīng)用在各種不同類型的工業(yè)生產(chǎn)過程中，諸如汽車，航天，石油與天然氣，化工，石化，食品加工，飲料，制藥，紙漿與造紙，管線，金屬，水與廢水處理，交通以及其它行業(yè)。
工程師站上除安裝了Proficy HMI/SCADA- iFIX 軟件，還安裝了控制器編程組態(tài)軟件：Proficy Logic Developer-PLC。用來開發(fā)和維護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。
系統(tǒng)應(yīng)用軟件的工藝流程圖為用戶提供了簡單直接的可視化生產(chǎn)過程，為用戶對生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督控制與參數(shù)修改提供了方便。
在流程圖上，操作員可以方便的查看主要的參數(shù)（如：液位、流量）以及系統(tǒng)各設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)通過點(diǎn)擊系統(tǒng)流程圖上的各個(gè)可控設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制
系統(tǒng)的HMI應(yīng)用軟件界面如圖2、圖3、圖4所示。
圖2儲運(yùn)流程圖畫面
圖3冷凝水流程圖畫面
圖4給排水流程圖畫面
實(shí)施結(jié)果
通過GE智能平臺的PACSystems RX3i 高性能、先進(jìn)控制系統(tǒng)，南三油庫的站控系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。油庫能夠及時(shí)、保質(zhì)、保量、安全地完成原油的收、發(fā)、輸轉(zhuǎn)和儲存任務(wù)，達(dá)到了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的。系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，給用戶帶來更大的收益。同時(shí)GE智能平臺將以其先進(jìn)的技術(shù)，卓越的知名度，良好的口碑為石油化工行業(yè)提供更快、更強(qiáng)、更安全的控制系統(tǒng)，不斷促進(jìn)中國石油化工行業(yè)控制水平提高。
關(guān)于GE智能平臺
GE智能平臺是一個(gè)提供高新技術(shù)的企業(yè)，它為世界各地的用戶提供用于自動(dòng)化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計(jì)算。我們?yōu)橛脩籼峁┮粋�(gè)獨(dú)特的，靈活的，超可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，使得他們在包括能源、水處理、消費(fèi)品、國防和防御，以及通訊等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續(xù)的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設(shè)在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業(yè)，是GE企業(yè)解決方案集團(tuán)公司的一員。想獲取更多信息，請?jiān)L問：
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