何彥

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)是必然趨勢(shì)，國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)石油的使用，因此我國(guó)應(yīng)該不斷加強(qiáng)對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，提高相關(guān)的技術(shù)，讓油品在運(yùn)行的過(guò)程中的安全性得到保障，并在很大程度上提高油品儲(chǔ)運(yùn)的質(zhì)量和效率，因此對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析具有十分重要的意義。

一、油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)概述

油品儲(chǔ)運(yùn)是一個(gè)綜合性的工程科學(xué)，其涉及的范圍非常廣，因?yàn)樾袠I(yè)、企業(yè)以及部門(mén)的不同，其要求也存在著一定的差別，比如軍用的油品儲(chǔ)運(yùn)和民用的油品儲(chǔ)運(yùn)之間存在差別，礦場(chǎng)的油品儲(chǔ)運(yùn)以及煉油廠的油品儲(chǔ)運(yùn)之間存在著差別。盡管從理論上來(lái)講，其存在的差別比較小，但是在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，其設(shè)備以及技術(shù)措施的使用卻具有鮮明的特色，油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)要對(duì)整個(gè)油品的儲(chǔ)運(yùn)、核算、計(jì)量以及安全管理等各個(gè)方面負(fù)責(zé)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化能夠在很大程度上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握油品庫(kù)存情況，為合理的調(diào)度生產(chǎn)提供有力的保障，從而降低石油化工企業(yè)的生產(chǎn)成本，并減少生產(chǎn)中的損耗，不斷提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保證油品儲(chǔ)運(yùn)安全可靠的管理，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，具有十分重要的意義。

二、油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化概述

油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化主要包括裝卸車的自動(dòng)化控制以及銷售管理的自動(dòng)化、油品集輸和罐區(qū)監(jiān)控管理的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)油品在線的調(diào)合工作，由于每個(gè)企業(yè)實(shí)際發(fā)展的情況不同，所以有一些企業(yè)的儲(chǔ)運(yùn)污水處理的監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成包含多個(gè)系統(tǒng)。在油品儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中，其核心的工作是對(duì)儲(chǔ)罐以及全部的罐區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控與管理的工作，所以罐區(qū)的自動(dòng)化技術(shù)在很大程度直接決定了整個(gè)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)水平的質(zhì)量。

三、油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

（一）PLC技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用與要求

在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)當(dāng)中，油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)可以在控制信號(hào)輸出的工作中進(jìn)行應(yīng)用，其開(kāi)關(guān)主要選用的是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，其電壓一般是25VDC500Ma，調(diào)節(jié)輸出的輸出模擬量和PID的比率是以1-5vDC、4-20mADC為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)PLC技術(shù)也可以應(yīng)用在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的執(zhí)行過(guò)程當(dāng)中，在整個(gè)應(yīng)用的過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行過(guò)程的監(jiān)控工作，需要做到以下兩點(diǎn)：1.動(dòng)作反應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)；2.看門(mén)狗定時(shí)器電路監(jiān)控的工作。這兩個(gè)方法中間并不存在聯(lián)系，所以也就不具有一定的邏輯性，在一般情況下，如果在動(dòng)作反應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)中增設(shè)I/O點(diǎn)，則還需在相應(yīng)的位置增設(shè)能夠及時(shí)反饋信息的信號(hào)，讓其能講實(shí)時(shí)的監(jiān)督功能發(fā)揮出來(lái)，從而保證監(jiān)控的質(zhì)量和效率，在兩個(gè)監(jiān)控的方法當(dāng)中，看門(mén)狗定時(shí)器的電路監(jiān)控比動(dòng)作反應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，其不需要增設(shè)一些I/O點(diǎn)，因此也就不需要相應(yīng)的對(duì)信息進(jìn)行反饋的信號(hào)，監(jiān)控的工作比較容易實(shí)現(xiàn)。在處理罐區(qū)油品調(diào)合的過(guò)程中也能應(yīng)用PLC技術(shù)，社會(huì)在不斷發(fā)展，市場(chǎng)上的需求也在不斷發(fā)生著變化，油品在裝置的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)或多或少的波動(dòng)現(xiàn)象，所以在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中不斷加強(qiáng)其自動(dòng)化的控制力度具有十分重要的積極影響。在調(diào)合處理罐區(qū)的油品時(shí)，首先要在現(xiàn)場(chǎng)安裝相關(guān)的指令流量計(jì)，并設(shè)置出一定的調(diào)節(jié)流量的工作，在調(diào)合和處理罐區(qū)的油品之前，還要先確定流量輸入的實(shí)際情況，對(duì)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)度進(jìn)行調(diào)整，在完全對(duì)裝置餾出口的指標(biāo)了解之后，再進(jìn)行調(diào)合的工作，在自動(dòng)化系統(tǒng)的控制下，在組分的罐區(qū)內(nèi)通過(guò)流量調(diào)節(jié)的工作打入多余的組分，從而可以有效應(yīng)用油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化的系統(tǒng)，并在很大程度上將施工操作的環(huán)節(jié)減少，讓整個(gè)油品控制的工作能夠得到順利開(kāi)展。最后還可以在罐區(qū)儲(chǔ)罐的控制閥門(mén)中應(yīng)用PLC技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主要使用的是電磁閥對(duì)氣動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行控制，其能夠在一定程度上避免安全事故，加上看門(mén)狗系統(tǒng)和動(dòng)作反應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的共同作用，能有效控制好罐區(qū)的儲(chǔ)罐閥門(mén)，其主要的操作過(guò)程如下：在對(duì)氣動(dòng)閥開(kāi)啟或者關(guān)閉的過(guò)程中，首先要檢查好回訊反饋的情況，并將可編程序的控制器利用起來(lái)，讓氣動(dòng)閥兩點(diǎn)之間的回訊情況能夠呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，在相關(guān)的邏輯關(guān)系下，讓監(jiān)控和控制氣動(dòng)閥的工作能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，從而讓監(jiān)控工作的可靠性和安全性得到保障，不斷提高油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的質(zhì)量和效率。

（二）系統(tǒng)輸出指標(biāo)要求

油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)當(dāng)中，PLC技術(shù)指標(biāo)的要求非常嚴(yán)格，在檢測(cè)中要求不能產(chǎn)生附加的誤差：針對(duì)市場(chǎng)上各種通訊協(xié)議的功能中的數(shù)字輸出變送器（質(zhì)量流量計(jì)、鋼帶液位計(jì)等）可以實(shí)現(xiàn)一定的兼容。對(duì)模擬量進(jìn)行檢測(cè)的要求是要求其精度必須保持在±0.1%，要求其輸出的變送器的指標(biāo)為：4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC；對(duì)脈沖量進(jìn)行檢測(cè)的要求是不能產(chǎn)生附加的誤差，并且其技術(shù)的頻率必須不能超過(guò)50KHz，輸出的電壓不能超過(guò)5-24VDC，比如渦輪、齒輪等相關(guān)的流量計(jì)；在對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)要求必須全部采用開(kāi)關(guān)量進(jìn)行讀入的模式，其具體的無(wú)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)容量要保證在24VDC 500mA，比如系統(tǒng)中的閥位、苯開(kāi)關(guān)等；最后其輸出的指標(biāo)要求是：針對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中輸出的控制信號(hào)，要求其無(wú)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)的具體容量要保持在24VDC 500mA，對(duì)其進(jìn)行模擬量的輸出時(shí)要采用4-20mADC、1-5vDC以及0-10VDC，對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)輸出時(shí)要通過(guò)比率PID進(jìn)行。

（三）PLC數(shù)據(jù)采集要求

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，需要做到以下幾點(diǎn)：首先要進(jìn)行定時(shí)的采集，也就是說(shuō)在確定的采樣時(shí)間內(nèi)采集被控制的對(duì)象產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，然后對(duì)其進(jìn)行變化的采集工作，其主要是指在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)采集量發(fā)生了變化，其變化的程度超過(guò)了精度的范圍，在記錄數(shù)據(jù)的過(guò)程中要記錄采集的時(shí)間。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，如果采集的量沒(méi)有超過(guò)精度的范圍，則不進(jìn)行采集，這樣能夠在一定程度上節(jié)約數(shù)據(jù)區(qū)。采集的周期應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況制定，本文所研究的油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)的采集工作主要是應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)中，規(guī)定對(duì)其進(jìn)行采集的周期保證在500ms/次內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的儀表脈沖量，對(duì)其進(jìn)行采集的操作可以通過(guò)高速計(jì)數(shù)單元完成，并且也可能會(huì)通過(guò)PLC技術(shù)當(dāng)中的定時(shí)中斷功能將采集信號(hào)的頻率信息獲取到，針對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的液位計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等數(shù)字信號(hào)，可以通過(guò)通信的形式進(jìn)行傳遞，連接通訊口與PLV的專用高級(jí)語(yǔ)言模擬ASCⅡ，能夠在很大程度上講采集數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表產(chǎn)生的誤差避免，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在PLC技術(shù)下油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制的功能，讓整個(gè)工作能夠進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并且為了在采集數(shù)據(jù)時(shí)，針對(duì)可能會(huì)產(chǎn)生的干擾進(jìn)行預(yù)防，可以根據(jù)其產(chǎn)生的脈沖量執(zhí)行定時(shí)中斷的方法，保證脈沖不會(huì)出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。

（四）典型的油品儲(chǔ)運(yùn)PLC自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

當(dāng)今企業(yè)普遍使用的比較典型的油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。它應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、燃?xì)狻㈣F路等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中占重要地位，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能，即我們所知的"四遙"功能。RTU（遠(yuǎn)程終端單元），F(xiàn)TU（饋線終端單元）是它的重要組成部分。它在現(xiàn)今的油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化建設(shè)中起了相當(dāng)重要的作用，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1. 采用下位PLC多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的快速的數(shù)據(jù)采集和控制

將現(xiàn)場(chǎng)各類儲(chǔ)罐的重要參數(shù)包括液位、溫度、開(kāi)關(guān)閥狀態(tài)、泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集并運(yùn)算處理，上傳至上位操作員站，以便操作人員遠(yuǎn)程了解現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐工作情況，及時(shí)調(diào)整操作，確保儲(chǔ)罐的安全動(dòng)態(tài)管理，為上下游生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)理論依據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)采集類型多樣化

現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)可以是模擬量，也可以是數(shù)字量；還可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)停泵，減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；由于罐區(qū)比較分散，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)也可以使用RTU、FTU，并通過(guò)RS485進(jìn)行遠(yuǎn)傳真正做到既分散又集中監(jiān)控，減少人工成本，提高系統(tǒng)的可靠性。

3. 儲(chǔ)罐罐容計(jì)算與顯示

設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)兼容的具有罐容計(jì)算的通訊轉(zhuǎn)換器，將現(xiàn)場(chǎng)各儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集并計(jì)算罐容，上傳至SCADA系統(tǒng)，然后在SCADA系統(tǒng)畫(huà)面進(jìn)行各儲(chǔ)罐罐容顯示，為生產(chǎn)決策者提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)報(bào)表，為及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)服務(wù)。

4. SCADA系統(tǒng)與MES的連接

采用SCADA系統(tǒng)自身的OPC或第三方OPC協(xié)議，可以方便地與MES系統(tǒng)進(jìn)行連接并交換數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)，即制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)，是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES系統(tǒng)通過(guò)與SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，MES實(shí)時(shí)掌握底層數(shù)據(jù)信息，為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃排產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫(kù)存管理、質(zhì)量管理、成本管理、項(xiàng)目看板管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等，最終為企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度，成本控制制定切實(shí)可行的方案，提高企業(yè)的生產(chǎn)、質(zhì)量、安全、成本的動(dòng)態(tài)管理能力。

四、構(gòu)建油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化生產(chǎn)與管理的系統(tǒng)

（一）優(yōu)化儲(chǔ)運(yùn)的參數(shù)，不斷將儲(chǔ)運(yùn)的效率提高

隨著信息化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)的企業(yè)應(yīng)該根據(jù)油品儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際情況，不斷優(yōu)化儲(chǔ)運(yùn)的參數(shù)，將信息化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合運(yùn)用在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)當(dāng)中，能夠?qū)⒐芫€實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能作用不斷提高，從而不斷推動(dòng)油品儲(chǔ)運(yùn)參數(shù)優(yōu)化的工作順利開(kāi)展，讓企業(yè)油品儲(chǔ)運(yùn)的工作質(zhì)量得到一定的保障。

（二）將油品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的工作效率不斷提高

在儲(chǔ)運(yùn)油品的過(guò)程中，將油品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的工作效率提高，能在很大程度上把油品儲(chǔ)運(yùn)工作的水平和質(zhì)量有效提高。隨著時(shí)代的發(fā)展，信息化技術(shù)也在不斷進(jìn)步當(dāng)中，能不斷對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)新，讓其跟上社會(huì)發(fā)展的步伐。同時(shí)也讓油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)高效運(yùn)行擁有一定的技術(shù)指導(dǎo)，讓整個(gè)生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中的安全性和可靠性得到保障，讓監(jiān)測(cè)與原油自動(dòng)化計(jì)算的自動(dòng)化程度很好的實(shí)現(xiàn)。

（三）不斷完善管輸技術(shù)，讓監(jiān)控工作的時(shí)效性不斷提高

在目前的油品傳輸當(dāng)中，管道傳輸時(shí)常用的一種方法，其在對(duì)油品進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中給不僅高效，并且還能在很大程度上降低油品傳輸過(guò)程中的損耗。鋪設(shè)管道是一個(gè)工程量巨大的工程，并且投資也十分巨大，所以在對(duì)管道進(jìn)行施工的過(guò)程中，要保證整個(gè)管道工程的質(zhì)量。相關(guān)的建筑施工單位應(yīng)該不斷提高管道施工的技術(shù)水平，學(xué)習(xí)新的施工技術(shù)和施工方法，從而提升管道的質(zhì)量，讓其在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中將其作用最大化發(fā)揮出來(lái)，油品企業(yè)還要不斷提高管線監(jiān)管系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督和管理，讓油品儲(chǔ)運(yùn)工作的運(yùn)行效率在不斷加快的同時(shí)，也保證油品儲(chǔ)運(yùn)工作的質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的過(guò)程中，油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其在很大程度上提高了油品儲(chǔ)運(yùn)工作的質(zhì)量和效率，更讓相關(guān)企業(yè)以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益得到了保障，因此相關(guān)的研究人員應(yīng)該在加大對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)的研究，不斷提高我國(guó)油品儲(chǔ)運(yùn)工作系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，讓油品儲(chǔ)運(yùn)工作的效率和質(zhì)量具有一定的技術(shù)支撐。