镇海炼化储罐自动化系统的应用

1 镇海炼化储罐自动化系统概况
　　中国石化镇海炼油化工股份有限公司（镇海炼化）是一家拥有2000×104 t/a原油加工能力的特大型企业，其油品储运系统十分庞大，主要有算山仓储公司储罐和镇海炼化公司油品储罐两大部分，其中镇海炼化有190多座油罐，总容量超过130×104m3。在“九五”期间增设了油品储罐自动化系统，系统由油罐数据采集、储罐监控以及油品移动三个子系统组成，通过该系统，于2001年底对所有油罐实现了油品移动自动化管理。另外，储罐自动化系统又是镇海炼化后续开发的PI实时数据库系统、Advisor数据调理系统和生产调度系统等管理软件的数据来源，为实施ERP提供了有力的支撑。油罐自动化系统的投用大大简化了操作程序，提高了工作效率，在油品储运自动化方面缩短了与国际先进水平的差距。
　　镇海炼化储罐自动化系统现设有一座工程师站和四座操作站。经扩容改造后，目前工程师站配有一台SQL服务器、两台工程师机、一台油品移动管理机和两台数据传输机，每座操作站配有油罐数据采集系统、储罐监控系统、油品移动管理系统，整个网络系统计算机数量已超过20台。储罐自动化系统实现了油罐数据采集、油品转移监控及移动管理的功能。
　　2 油罐数据采集系统
　　镇海炼化现有190多座油罐，包括拱顶罐、内浮顶罐、外浮顶罐和球罐等不同类型，分别储存原油、各类中间原料以及成品油（气体）等介质，承担了镇海炼化40多套生产装置80多种组分的储存和收付。油罐数据采集系统可实时采集并显示油罐的液位、油温、液压和气压等现场数据，使操作人员能随时掌握油罐的动态，因而该系统也是储罐监控系统、油品移动管理系统、PI实时数据库系统、Advisor数据调理系统的主要数据源.
　　2.1 油罐测量仪表
　　目前，厂区所有油罐都安装了液位计和温度计，球罐还安装有压力变送器，其中，重油罐安装有SABB或 ENRAF雷达液位计，其余油罐都安装有ENRAF伺服液位计，这两类液位计的使用效果都比较好，均能达到计量级精度;部分成品油罐安装有多点平均温度计，其余油罐都安装有单点热电阻温度计 。由测量仪表测得的液位、温度和压力通过通信电缆传送到操作站CIU通信卡件，再传送到上位机 ENTIS系统。
　　由于油罐尚未安装在线密度仪和水尺仪，所需密度和水尺等数据尚需通过人工分析和检尺获得，再由操作人员将数据直接输人ENTIS系统。
　　2.2 ENTIS系统
　　ENTIS系统是荷兰ENRAF公司开发的基于MS-DOS的工业监控系统。每个操作站拥有各自的ENTIS系统，可以实时监视油罐的液位、油温和压力参数。ENTIS系统具有历史趋势图绘制功能，操作人员借助趋势图可以分析、判断油罐收付流程是否正常。另外，还具有软报警设置功能，当液位超过安全高度或低限值时，弹出报警画面，并发出报警声音。
　　四个操作站ENTIS系统油罐数据通过线和调制解调器进行网络通信，可实现各个操作站油罐数据共享，在跨站倒罐操作时，可实时监视两座油罐的数据，并判断倒罐流程是否正常。
　　2.3 PI传输机
　　PI传输机可实时读取 SQL服务器油罐数据，传送到Pl实时数据库。PI实时数据库是集中所有生产装置、油品储运系统实时数据的大型数据库。现场数据通过基于PI 实时数据库中的客户端工具ProcessBook，可实时显示在生产管理人员的计算机上，实现信息共享，方便了生产与经营管理，提高了工作人员的快速反应能力。
　　3 储罐监控系统
　　3.1 现场监控点
　　目前，油品罐区内约有70%的气动阀、100%的调节阀和30%的机泵实现了远程监控，部分关键控制点的重要参数（液位、温度、压力、流量）也实现了远程监视。储罐监控系统是整个储罐自动化系统中的关键环节之一.3.2 FIX系统
　　FIX系统是 Inlution公司集组态、控制于一身的工业控制软件，通过它的过程数据库和 PLC（可编程逻辑控制器）实现对现场设施的监控。该系统对其它系统的软件和硬件具有较好的兼容性，在储罐自动化系统中既能与 ENTIS系统通信，又能与储罐管理系统和SQL服务器系统通信。
　　FIX系统具有良好的绘图功能，该系统中绘制有油品储运所有的工艺流程图。考虑到现场流程的复杂性，电子流程图尽量采用平面图，并与现场布置保持一致，有利于操作人员监控和学习。另外，该系统具有较强的过程数据库，能设置监视点的软报警，也能设置与SQL服务器通信的时间，并通过 ODBC（开放数据库连接）与SQL服务器进行数据交换。
　　4 油品移动管理系统
　　油品移动管理系统主要由储罐管理系统和油品移动数据库系统组成.
　　4.1 储罐管理系统与SQL服务器
　　储罐管理系统采用Microsoft Visual C++编程，是专门针对工业控制软件在储罐管理方面的不足而研发的。储罐管理系统人机界面由两个对话框界面组成，*个对话框为“油罐收付状态输人界面”，显示了每个操作站所有罐号，点击罐号可进人第二个对话框“收付状态输人界面”，此界面参数由两部分组成，一部分是来自ENTIS系统的液位、温度、水尺、密度、体积和重量数据;另一部分是由用户选择输人的合格状态、收付状态、油品名称、油品类型、收付单位、手检标志和已收付量等数据。对话框中的各项内容均通过FIX系统提供的EDA工具读写过程数据库传送至SQL服务器上。
　　SQL服务器数据库建有油罐收付表和油罐库存表，专门用于存储“储罐管理系统”传送的油罐收付和库存信息。油罐收付信息通常在油罐收付状态发生变化时即予以收录，此外每隔8h定点收录油罐信息（通常为每天6：00、14：00、22：00时），收录的信息包括油罐的罐号、液位、温度、密度、体积、重量、合格状态、收付状态、油品名称、手检标志、油品类型、水分、收付单位及发生的时间等采集或手输数据。油罐库存信息每隔Zh收集一次，其内容包括油罐罐号、液位、温度、密度、体积、重量、水分等采集数据。这两个数据表也是操作站油品移动数据库系统的数据来源。另外，SQL服务器数据库还建有油罐收付流水库、库存流水库和值班日志库，主要用来储存经操作站油品移动数据库系统处理过的油罐收付、库存信息和值班日记信息。
　　4.2 操作站油品移动数据库系统
　　操作站油品移动数据库系统是基于NT 4.0 WorkStation平台上用Delphi5.0数据库语言开发的系统。为了与镇海炼化油品统计计算程序衔接，操作站所用数据库类型有dBASE和Interbase两种，dBASE为油品名称、收付单位、油罐信息、罐容、体积修正系数等基础数据库，Interbase为计算生成的油品移动信息库，通过Interbase数据库形成油品收付和库存报表。该系统使用简便，通过运行“远程数据获取”功能读取 SQL服务器的异型数据库，自动计算出油品的体积和重量，并将这些数据分别存入操作站的库存流水数据库和收付流水数据库。另外，还可通过“流水库管理”和“值班日志管理”功能完成对油品移动数据的处理和日志记录，生成并打印油品收付库存报表和日志报表。操作站通过运行“数据库上传”功能将流水库和值班日志库数据传送到SQL服务器的流水库和值班日志库。
　　4.3 管理站油品移动数据库系统
　　通过运行“远程数据获取”功能，读取SQL服务器的收付、库存流水库和值班日志库，经过统计员处理后，作为油罐统计数据传送到公司的统计部门。
　　4.4 Oracle传输机
　　Oracle传输机每隔8h读取一次SQL服务器油罐收付和库存流水库数据，再传送到镇海炼化Oracle数据库。Oracle数据库是大型关系数据库，是后续的生产调度系统和Advisor数据调理系统的数据来源。