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劉立忠
1 概述
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 計算機操作系統(tǒng)，由于罐區(qū)新增油罐，造成現(xiàn)有罐表資源嚴重不足，經常死機，而且只有一臺操作站，嚴重影響工藝操作，再加上原來罐表系統(tǒng)主機硬件配置較低，軟件功能不完善，無報警及打印等功能，無法滿足工藝操作需要。為此，對該系統(tǒng)進行了技術改造：新增兩臺工控機操作站，并互為冗余，增加系統(tǒng)可靠性；同時，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自動化監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據采集及報警、報表等功能，提高了操作工對系統(tǒng)的監(jiān)控能力及管理水平。
該改造項目只對計算機系統(tǒng)進行更新,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相連，為相關科室提供實時或歷史罐存數(shù)據。在各科室操作站上可以實時查看罐區(qū)流程圖畫面、罐存原料或產品數(shù)量，進而為經濟核算及生產調度服務。可以在工廠生產現(xiàn)場和辦公室之間架起一座橋梁，實現(xiàn)管控一體化。
該系統(tǒng)由3套工控機（PⅢ450、15G、128M）及歷史趨勢、實時趨勢、實時及歷史報警查詢模塊以及工控機相應外設構成。系統(tǒng)結構如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)結構圖
2 力控ForceControl監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能簡介
(1) 體系結構
圖2是ForceControl系統(tǒng)的結構圖。I/O Server是I/O驅動程序，能完成與各種檢測、控制設備的通信，負責從過程I/O設備讀取實時數(shù)據，同時將來自圖形界面和實時數(shù)據庫的控制命令寫入I/O設備。DB是分布式實時數(shù)據庫，DRAW和VIEW是功能強大的人機界面組態(tài)工具和圖形界面運行程序，NetServer和NetClient是高性能的網絡通信服務程序。
(2) 功能
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)建各種復雜界面和逼真的動畫效果。用戶不必經過專門培訓即可隨時根據需要修改畫面內容。同時ForceControl是一個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。
圖2 ForceControl軟件結構
② 實時數(shù)據庫
ForceControl實時數(shù)據庫是整個系統(tǒng)數(shù)據處理的核心，它提供的基于Windows瀏覽器風格的數(shù)據庫瀏覽窗口，可直觀地查詢并在線修改數(shù)據庫中的數(shù)據內容；基于OLE技術的開放的函數(shù)接口（API）使用戶能利用各種常用開發(fā)工具（如VC++、VB等）進行更深層次的開發(fā)應用。先進的數(shù)據壓縮技術保障歷史數(shù)據可以存放1年以上。
③ 報警
報警系統(tǒng)可處理限值報警、偏差報警、變化率報警、錄入超時報警等多種類型的報警，并具備報警優(yōu)先級管理；可按區(qū)域或單條記錄進行報警確認，能夠方便地查詢報警歷史。
④ 報表
具有內嵌報表，同時也可通過DDE方式使用Excel形成報表。根據不同要求可以打印班報表、日報表。
⑤ 網絡
網絡服務程序基于TIP/IP協(xié)議，采用“Peer to Peer”和Client/Server相結合的分布式體系結構，支持實時數(shù)據共享和分布式數(shù)據庫，易于擴展。
⑥ I/O驅動
擁有豐富的驅動程序，支持多種硬件設備和通訊協(xié)議，支持動態(tài)數(shù)據交換（DDE）技術的通訊驅動程序，全面支持OPC標準驅動程序。一臺運行力控ForceControl的計算機可同時連接多種I/O設備。
(3) 系統(tǒng)性能
ForceControl開發(fā)于32位 Windows平臺。在設計時充分運用了32位 Windows 的多任務、多線程、內存管理等先進性能，并通過嚴格的測試以提高其可靠性、穩(wěn)定性。
3 監(jiān)制系統(tǒng)軟件設計
乙烯罐區(qū)采用的是靜壓法油罐計量（簡稱HTG法）,它的測量原理是通過壓力變送器測量油品介質作用在罐底部靜壓的方法來測量貯罐內介質質量。軟件操作畫面的設計采用主菜單的形式，在每幅畫面下通過按鈕進行切換，畫面主要有主菜單、工藝流程、總貌、報表、報警、歷史趨勢、組畫面等。根據監(jiān)測、觀察和維護的需要，在每個畫面中都設置了按鈕，通過鼠標點擊可進入相應畫面，主菜單畫面中匯總了各個畫面的按鈕，操作人員根據維護系統(tǒng)的實際需要可進入各個畫面進行監(jiān)護和操作。對關鍵參數(shù)的修改，采用分級授權制，如果操作人員的訪問級別不夠，系統(tǒng)拒絕執(zhí)行。
(1) 流程圖畫面顯示
根據需求可顯示工藝流程，顯示每個罐的動態(tài)數(shù)據和現(xiàn)場的實際工藝。根據閥門的開閉狀況可以確定管道的流動狀態(tài)及流向。
(2) 報警的處理顯示
報警分緊急、高優(yōu)先級、低優(yōu)先級、無動作四個級別，在每幅畫面的最上方都有一個系統(tǒng)報警窗，顯示最近發(fā)生的報警事件。報警限值的修改由持有密碼的工程師修改，未被授權人員無法修改。報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。在報警查詢畫面上可以查看長達一年之內的歷史報警。本系統(tǒng)采用語音報警，提示操作人員是哪個罐的什么參數(shù)報警。并可根據需要進行查詢以前的報警。
(3) 組畫面顯示
組畫面顯示吸取了ＤＣＳ的思想，每個畫面顯示幾個罐的工藝參數(shù)，主要是根據不同的介質進行劃分的，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)實際值，當報警發(fā)生時，棒形圖由綠變紅閃爍進行提示。每個棒圖的值是其下面對應顏色的。棒圖顯示對應量的百分比填充。
4 系統(tǒng)維護
本系統(tǒng)與現(xiàn)場連接時，千萬不能帶電作業(yè)。在確認現(xiàn)場工作器件沒有問題的條件下，3402與計算機的通訊電纜連接時，請務必先將工業(yè)機電源或3402電源關掉后進行，連接無誤后再開機。否則，將損壞工控機和3402部件。
中控室的溫度，應保持20℃±3℃，濕度應保持85%左右為宜；應設計成防磁、防靜電，以減小對系統(tǒng)干擾，提高系統(tǒng)的精確度和可靠性。
5 結語
貯運HTG計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造項目于2000年11月立項，經過組態(tài)、編程和現(xiàn)場安裝調試等技術改造，于2001年12月順利完成這個技改項目并投入運行，在最初的運行過程中，針對工藝操作要求及運行中存在的問題，不斷進行改進、完善，現(xiàn)整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡單方便，人機界面友好，實用性強，有效地降低了操作工的勞動強度并大大提高對系統(tǒng)的監(jiān)控能力；減少了儀表的維護量，各功能達到設計要求，滿足了罐區(qū)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和長周期的運行。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號