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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(yán)重不足，經(jīng)常死機，而且只有一臺操作站，嚴(yán)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(shù)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(jù)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(wǎng)相連，為相關(guān)科室提供實時或歷史罐存數(shù)據(jù)。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(chǎn)品數(shù)量，進而為經(jīng)濟核算及生產(chǎn)調(diào)度服務(wù)?？梢栽诠S生產(chǎn)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(yīng)外設(shè)構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2 力控ForceControl監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能簡介
(1) 體系結(jié)構(gòu)
圖2是ForceControl系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。I/O Server是I/O驅(qū)動程序，能完成與各種檢測、控制設(shè)備的通信，負責(zé)從過程I/O設(shè)備讀取實時數(shù)據(jù)，同時將來自圖形界面和實時數(shù)據(jù)庫的控制命令寫入I/O設(shè)備。DB是分布式實時數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)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(fù)雜界面和逼真的動畫效果。用戶不必經(jīng)過專門培訓(xùn)即可隨時根據(jù)需要修改畫面內(nèi)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(jié)構(gòu)
② 實時數(shù)據(jù)庫
ForceControl實時數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的核心，它提供的基于Windows瀏覽器風(fēng)格的數(shù)據(jù)庫瀏覽窗口，可直觀地查詢并在線修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)內(nèi)容；基于OLE技術(shù)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(yīng)用。先進的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)保障歷史數(shù)據(jù)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(rèn)，能夠方便地查詢報警歷史。
④ 報表
具有內(nèi)嵌報表，同時也可通過DDE方式使用Excel形成報表。根據(jù)不同要求可以打印班報表、日報表。
⑤ 網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序基于TIP/IP協(xié)議，采用“Peer to Peer”和Client/Server相結(jié)合的分布式體系結(jié)構(gòu)，支持實時數(shù)據(jù)共享和分布式數(shù)據(jù)庫，易于擴展。
⑥ I/O驅(qū)動
擁有豐富的驅(qū)動程序，支持多種硬件設(shè)備和通訊協(xié)議，支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）技術(shù)的通訊驅(qū)動程序，全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動程序。一臺運行力控ForceControl的計算機可同時連接多種I/O設(shè)備。
(3) 系統(tǒng)性能
ForceControl開發(fā)于32位 Windows平臺。在設(shè)計時充分運用了32位 Windows 的多任務(wù)、多線程、內(nèi)存管理等先進性能，并通過嚴(yán)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(shè)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(zhì)作用在罐底部靜壓的方法來測量貯罐內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量。軟件操作畫面的設(shè)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(jù)監(jiān)測、觀察和維護的需要，在每個畫面中都設(shè)置了按鈕，通過鼠標(biāo)點擊可進入相應(yīng)畫面，主菜單畫面中匯總了各個畫面的按鈕，操作人員根據(jù)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(guān)鍵參數(shù)的修改，采用分級授權(quán)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(jù)需求可顯示工藝流程，顯示每個罐的動態(tài)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場的實際工藝。根據(jù)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(quán)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(nèi)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(jù)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(jù)不同的介質(zhì)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(dāng)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(yīng)顏色的。棒圖顯示對應(yīng)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(rèn)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(wù)必先將工業(yè)機電源或3402電源關(guān)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(yīng)保持20℃±3℃，濕度應(yīng)保持85%左右為宜；應(yīng)設(shè)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(jié)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(jīng)過組態(tài)、編程和現(xiàn)場安裝調(diào)試等技術(shù)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(shè)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