DCS在石油儲運(yùn)行業(yè)上的應(yīng)用

1 引言

某儲運(yùn)銷售分公司是年外輸計量交接原油4000多萬噸和存儲能力60萬m3的大型油庫，總占地面積約80萬平方米。該油庫主要擔(dān)負(fù)著油田80%左右的原油計量以及向煉油廠、石化總廠外輸原油計量等任務(wù)，年進(jìn)出庫原油約1100萬噸。該石油儲運(yùn)集團(tuán)油庫通過社會招標(biāo)建設(shè)油庫管控一體化綜合自動化系統(tǒng)。項目最終選擇采用DCS。搞項目存在監(jiān)測區(qū)域面積大、參數(shù)實時準(zhǔn)確性要求高、現(xiàn)場通訊互聯(lián)設(shè)備多等工程困難，項目實施很好的完成了實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集和信息化管理，大大的提高了南三油庫石油儲運(yùn)工作的效率，降低了崗位工人的勞動強(qiáng)度。

2 WebField DCS

DCS的基本組成包括工程師站(ES)、操作站(OS)、控制站(CS)和通訊網(wǎng)絡(luò)SCnet II。在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元(CIU)可實現(xiàn)DCS與PLC等數(shù)字設(shè)備的連接;通過多功能計算站(MFS)和相應(yīng)的應(yīng)用軟件AdvanTrol-PIMS可實現(xiàn)與企業(yè)管理計算機(jī)網(wǎng)的信息交換，從而實現(xiàn)整個企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動化。DCS覆蓋了大型集散系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能、集成的用戶界面及信息存取功能,系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實現(xiàn)從一個單元的過程控制，到全廠范圍的自動化集成YNT513-V014/KT。
    DCS控制網(wǎng)絡(luò)SCnet Ⅱ連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的TCP/IP協(xié)議和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP的傳輸協(xié)議輔以實時的網(wǎng)絡(luò)故障診斷。其特點是可靠性高、糾錯能力強(qiáng)、通信效率高。SCnet Ⅱ真正實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的開放性和互連性。通過配置交換器(SWITCH)，操作站之間的網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)100Mbps，而且可以接多個SCnet Ⅱ子網(wǎng)，形成一種組合結(jié)構(gòu)YNT513-V014/KT。

3 裝置控制系統(tǒng)總體設(shè)計

油田南三油庫現(xiàn)下設(shè)主要計量崗位4個，即:集輸隊計量站、1＃泵房計量站、2＃泵房計量站和總外輸計量站。根據(jù)南三油庫的實際情況，DCS主要由7個分散的單元組成，各個單元間的距離較遠(yuǎn)，分別為集輸隊計量站主控制室、1＃泵房控制室、2＃泵房控制室、總外輸控制室、隊部調(diào)度室、隊部交換機(jī)房和隊部調(diào)度室。
    集輸隊計量站控制站為本地主控制站、工程師站兼做數(shù)據(jù)監(jiān)測站;1＃泵房控制站、2＃泵房控制站均為遠(yuǎn)程I/O單元、數(shù)據(jù)監(jiān)測站，通過DCS內(nèi)部遠(yuǎn)程I/O通訊線實現(xiàn)與集輸隊計量站本地控制站之間的聯(lián)網(wǎng)通訊;總外輸控制室設(shè)置與Foxboro I/A系統(tǒng)、北京安控陰極保護(hù)RTU系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)監(jiān)測站;隊部調(diào)度室設(shè)置遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測站;隊部交換機(jī)房設(shè)立SQL SERVER網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，構(gòu)成信息化管理SQL數(shù)據(jù)庫，為油庫信息化管理網(wǎng)提供實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù);總外輸交換機(jī)房作為網(wǎng)絡(luò)調(diào)度室，負(fù)責(zé)所有監(jiān)測單元的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換YNT513-V014/KT。

DCS控制站通過主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和多功能智能I/O卡件實現(xiàn)現(xiàn)場過程信號的采集、處理、控制等。系統(tǒng)監(jiān)測點為油庫設(shè)備550臺套，其中主要設(shè)備有:5萬立方米儲油罐12座;輸油泵房兩座，機(jī)泵23臺，輸油計量間兩座，流量計32臺(其中有刮板流量計20臺)，標(biāo)準(zhǔn)體積管兩套，大型進(jìn)庫油閥組間兩座，大型消汽器間一座，9臺消汽器及5套收球裝置。DCS將各個分散的控制單元的石油儲運(yùn)數(shù)據(jù)，例如各條石油管道中原油的溫度、壓力、流量等實時參數(shù)及各臺儲油泵、輸油泵的運(yùn)行電流、電壓等實時參數(shù)數(shù)據(jù)集中采集監(jiān)測，并通過DCS的內(nèi)部算法實現(xiàn)石油儲運(yùn)瞬時流量累計的監(jiān)測。
油庫DCS中主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡及控制系統(tǒng)內(nèi)部、外部網(wǎng)絡(luò)均按冗余設(shè)置，控制站的所有卡件，都按智能化要求設(shè)計，均采用專用的微處理器，負(fù)責(zé)該卡件的控制、檢測、運(yùn)算、處理以及故障診斷等工作，在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)了全數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。

4 DCS與其他智能設(shè)備的通訊實現(xiàn)