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摘要:随着工业控制技术、网络通信技术、数据库技术等在油库自动化方面的广泛应用,油库自动化应用水平不断提高,自动化系统功能也日益完善。本文就油库自动化技术现状进行探讨。
关键词:油库;自动化;技术
Abstract: with the wide application of industrial control technology, network communication technology, database technology in the oil depot automation aspects of oil depot automation applications, and constantly improve the level of automation system function is increasingly perfect. This paper discusses the current status of automation technology in oil depot.
Keywords: oil depot automation; technology;
中圖分类号:TP273文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 系统总体架构
油库自动化系统的架构一般分为3层:现场采集层、监测控制层和业务管理层。现场采集层主要完成对现场各种数据和信号的采集。监测控制层负责对采集到的数据和信号进行分类处理、统计分析、记录存储,同时据此完成各种生产过程控制操作,如:发油监控、车辆调度、门禁控制、IC卡管理、油罐监控、作业监控、视频监控、油品工艺自动控制、消防工艺自动控制、安防报警联动、消防报警联动等。业务管理层主要包括油库管理信息系统、公司ERP系统、二次物流系统、调度指挥系统等上级信息化系统。
2 各自动化子系统结构和功能
2.1 一卡通付油系统
IC卡一卡通付油系统由流量计、电液阀、IC卡操作器、静电溢油保护器等主要现场仪表,PLC控制器,发油监控操作站,业务管理工作站和门禁系统构成。发油监控操作站通过组态技术监控发油全过程及安装IC卡付油管理系统,用于付油日常管理,包括:鹤位配置、油品管理、人员管理、数据查询、报表打印等功能。业务管理工作站通过Web浏览器访问库级油库管理信息系统,用于业务开票和发卡。
系统具有安全的报警连锁保护功能,发油过程中一旦出现静电溢油报警、超流速报警、超温报警、无流量报警、发油岛可燃气浓度报警、火灾报警,或者紧急停车按钮被按下,PLC立刻暂停发油,报警解除或故障排除后才能继续发油。同时,装车防护道闸与发油鹤管、静电溢油探头、油气回收管等连接设备是否归位连锁,大大降低了人为操作的失误,提高了安全性能。
系统配备油气回收装置,是对以前敞口装车的改进,实现了密闭装车,既降耗又环保。以一套处理量为400m3/h的油气回收装置为例,一年至少回收300t以上的汽油,经济效益十分可观。
IC卡一卡通付油系统是以非接触式IC卡为介质,采用PLC集中式控制,PLC通过网络接收油库管理信息系统下发的电子提单进行发油控制,通过流量计、电液阀和PLC构成闭环控制,实现定量装车,同时结合油库业务管理系统、门禁控制、货位引导等技术,实现了一卡通自助提油流程。
在二次物流系统中给每辆车事先绑定一张唯一的IC卡,配送中心在二次物流系统中制订配送计划,同步传递给油库管理信息系统。车辆进入油库停车场时在ATM机上刷卡,卡号通过Socket方式发送给油库管理信息系统,油库管理信息系统将该卡关联的付油通知单的单据数量、油品代码、油品名称、车牌号、仓号等信息通过Socket方式返回给排队系统。排队系统根据油库管理信息系统返回的数据进行排队处理,并生成该卡的排队序列号,排队数据写入油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中。排队系统根据付油系统提供的实时鹤位状态,发现空闲鹤位,该鹤位无排队的提油单数据时,进行入库叫号处理,同时将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中状态项的值改为“请入库”。
排队系统在进行叫号处理时为被叫卡自动分配鹤位,并将此信息传递给门禁系统。
车辆到入口门禁时刷卡,门禁系统接收到入口门禁的刷卡信息和RFID信息后,先结合排队系统的叫号数据判断是否轮到该卡入库,如果是,则将卡号、RFID车牌号、鹤位名称通过Socket方式发送给油库管理信息系统。油库管理信息系统将该卡关联的单据数量、提油单号、鹤位名称、油品名称、单位代码、业务流水号、开门标志等信息通过Socket方式返回给门禁系统,同时将提油单详细数据写入油库管理信息系统的数据库表TYD中,以便发油时读取。门禁系统根据油库管理信息系统返回的数据进行开门判断和控制,如果可以开门,则将门禁数据写入油库管理信息系统的数据库表MJ_ShiShiShuJu中,并且将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu 中状态项的值改为“入库”,并通过引导屏提示几号到几号鹤位提油。同时抬起门禁道闸允许入库。
司机将车驶入指定鹤位停车对位,依次接好静电溢油探头、付油鹤管、油气回收管,装车防护道闸自动落下。
发油结束,发油交易记录自动上传给油库管理信息系统。付油系统将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中状态项的值改为“完毕”。此时司机可以拆除付油鹤管、油气回收管、静电溢油探测头,装车防护道闸将自动抬起,司机驾车离开鹤位。
2.2 油品工艺调度系统
根据油品管道工艺事先编制好各个罐的进出罐作业方案,有些作业存在多个可能的方案,这些方案作为预案存储在系统中,当需要执行某项作业时,从预案中选择进行作业调度,输入调度数据,获得上级许可,建立调度档案,打印工艺调度作业票,下发作业指令。开始执行作业前,先在操作站上进行模拟作业,自动判断将要执行的作业和正在执行的作业是否有冲突,模拟成功后,自动打印作业票,开始自动化作业操作。PLC获得作业执行的指令后,自动开启或关闭有关电动阀和泵,贯通工艺进行输转作业。当有设备故障报警、油罐液位报警、火灾报警、可燃气体报警时,PLC会停止相关作业。
2.3 消防自动化系统
在消防泵房、消防管道环网和上罐管线配置三级电动蝶阀,消防泵和电动阀通过PLC实现远程自动启停。另外,针对每个单罐,在PLC中编制自动喷淋降温作业和自动泡沫灭火作业预案,紧急情况下,可以在中控室消防操作站上一键调用消防作业预案,快速进行喷淋和灭火作业。
2.4 储罐计量监控系统
目前油库的油罐一般采用伺服液位仪,温度变送器和差压变送器先就地接入液位仪,再通过RS485总线接入计量操作站,实现油罐液位、温度、差压数据的实时采集,从而计算出罐内油品的体积、密度和质量,同时通过以太网上传给油库管理信息系统。油罐的液位高低开关一般采用可靠性高的音叉开关,信号直接接入PLC中,并与该油罐的收发油作业连锁,实现液位高报警和连锁停止该油罐的收发油作业,同时联动对应的摄像机对该罐进行录像。
2.5 安防监控系统
安防监控系统包括可燃气体监测、火灾报警、电子巡更、视频监控、周界防范5个系统。各个系统通过串口服务器接入以太网,安防监控操作站通过以太网访问各系统的实时数据,同时通过开发的接口服务程序将数据上传给油库管理信息系统。当出现可燃气体或火灾报警时,安防监控操作站上会自动弹出报警提示,并联动相关的摄像机进行录像。同时联动PLC暂停有关作业。
2.6 视频监控系统
在发油区、罐区、营业室、消防泵房、计量间、停车场等现场安装摄像机,各摄像机采用光缆将视频信号传送到中控室,通过光电转换模块转换为以太网信号接入视频流媒体服务器。视频信号通过以太网上传到油库管理信息系统和公司的视频监控中心。各个自动化子系统通过接口程序统一集成到油库管理信息系统中,实现了集中管理。
3 结语
油库自动化系统的飞速发展和成功应用,形成了油库运行、管理的新模式,大大改善了油库监控现状、提高作业效率和准确性。实现了以人防为主到以技防为主的转变,也增加了智能安防模式安全性,应急处理能力。目前,油库自动化技术已经在国内几家最先进的油库中取得了很好的应用效果,必将有更加广阔的应用前景。
参考文献:
[1]姜娜.提升油库管理系统安全性[J].石油与装备,2009,(4):88
[2]沈尔诚.油库综合自动化系统[J].工业控制计算机,2005,(11):40-41
关键词:油库;自动化;技术
Abstract: with the wide application of industrial control technology, network communication technology, database technology in the oil depot automation aspects of oil depot automation applications, and constantly improve the level of automation system function is increasingly perfect. This paper discusses the current status of automation technology in oil depot.
Keywords: oil depot automation; technology;
中圖分类号:TP273文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 系统总体架构
油库自动化系统的架构一般分为3层:现场采集层、监测控制层和业务管理层。现场采集层主要完成对现场各种数据和信号的采集。监测控制层负责对采集到的数据和信号进行分类处理、统计分析、记录存储,同时据此完成各种生产过程控制操作,如:发油监控、车辆调度、门禁控制、IC卡管理、油罐监控、作业监控、视频监控、油品工艺自动控制、消防工艺自动控制、安防报警联动、消防报警联动等。业务管理层主要包括油库管理信息系统、公司ERP系统、二次物流系统、调度指挥系统等上级信息化系统。
2 各自动化子系统结构和功能
2.1 一卡通付油系统
IC卡一卡通付油系统由流量计、电液阀、IC卡操作器、静电溢油保护器等主要现场仪表,PLC控制器,发油监控操作站,业务管理工作站和门禁系统构成。发油监控操作站通过组态技术监控发油全过程及安装IC卡付油管理系统,用于付油日常管理,包括:鹤位配置、油品管理、人员管理、数据查询、报表打印等功能。业务管理工作站通过Web浏览器访问库级油库管理信息系统,用于业务开票和发卡。
系统具有安全的报警连锁保护功能,发油过程中一旦出现静电溢油报警、超流速报警、超温报警、无流量报警、发油岛可燃气浓度报警、火灾报警,或者紧急停车按钮被按下,PLC立刻暂停发油,报警解除或故障排除后才能继续发油。同时,装车防护道闸与发油鹤管、静电溢油探头、油气回收管等连接设备是否归位连锁,大大降低了人为操作的失误,提高了安全性能。
系统配备油气回收装置,是对以前敞口装车的改进,实现了密闭装车,既降耗又环保。以一套处理量为400m3/h的油气回收装置为例,一年至少回收300t以上的汽油,经济效益十分可观。
IC卡一卡通付油系统是以非接触式IC卡为介质,采用PLC集中式控制,PLC通过网络接收油库管理信息系统下发的电子提单进行发油控制,通过流量计、电液阀和PLC构成闭环控制,实现定量装车,同时结合油库业务管理系统、门禁控制、货位引导等技术,实现了一卡通自助提油流程。
在二次物流系统中给每辆车事先绑定一张唯一的IC卡,配送中心在二次物流系统中制订配送计划,同步传递给油库管理信息系统。车辆进入油库停车场时在ATM机上刷卡,卡号通过Socket方式发送给油库管理信息系统,油库管理信息系统将该卡关联的付油通知单的单据数量、油品代码、油品名称、车牌号、仓号等信息通过Socket方式返回给排队系统。排队系统根据油库管理信息系统返回的数据进行排队处理,并生成该卡的排队序列号,排队数据写入油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中。排队系统根据付油系统提供的实时鹤位状态,发现空闲鹤位,该鹤位无排队的提油单数据时,进行入库叫号处理,同时将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中状态项的值改为“请入库”。
排队系统在进行叫号处理时为被叫卡自动分配鹤位,并将此信息传递给门禁系统。
车辆到入口门禁时刷卡,门禁系统接收到入口门禁的刷卡信息和RFID信息后,先结合排队系统的叫号数据判断是否轮到该卡入库,如果是,则将卡号、RFID车牌号、鹤位名称通过Socket方式发送给油库管理信息系统。油库管理信息系统将该卡关联的单据数量、提油单号、鹤位名称、油品名称、单位代码、业务流水号、开门标志等信息通过Socket方式返回给门禁系统,同时将提油单详细数据写入油库管理信息系统的数据库表TYD中,以便发油时读取。门禁系统根据油库管理信息系统返回的数据进行开门判断和控制,如果可以开门,则将门禁数据写入油库管理信息系统的数据库表MJ_ShiShiShuJu中,并且将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu 中状态项的值改为“入库”,并通过引导屏提示几号到几号鹤位提油。同时抬起门禁道闸允许入库。
司机将车驶入指定鹤位停车对位,依次接好静电溢油探头、付油鹤管、油气回收管,装车防护道闸自动落下。
发油结束,发油交易记录自动上传给油库管理信息系统。付油系统将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中状态项的值改为“完毕”。此时司机可以拆除付油鹤管、油气回收管、静电溢油探测头,装车防护道闸将自动抬起,司机驾车离开鹤位。
2.2 油品工艺调度系统
根据油品管道工艺事先编制好各个罐的进出罐作业方案,有些作业存在多个可能的方案,这些方案作为预案存储在系统中,当需要执行某项作业时,从预案中选择进行作业调度,输入调度数据,获得上级许可,建立调度档案,打印工艺调度作业票,下发作业指令。开始执行作业前,先在操作站上进行模拟作业,自动判断将要执行的作业和正在执行的作业是否有冲突,模拟成功后,自动打印作业票,开始自动化作业操作。PLC获得作业执行的指令后,自动开启或关闭有关电动阀和泵,贯通工艺进行输转作业。当有设备故障报警、油罐液位报警、火灾报警、可燃气体报警时,PLC会停止相关作业。
2.3 消防自动化系统
在消防泵房、消防管道环网和上罐管线配置三级电动蝶阀,消防泵和电动阀通过PLC实现远程自动启停。另外,针对每个单罐,在PLC中编制自动喷淋降温作业和自动泡沫灭火作业预案,紧急情况下,可以在中控室消防操作站上一键调用消防作业预案,快速进行喷淋和灭火作业。
2.4 储罐计量监控系统
目前油库的油罐一般采用伺服液位仪,温度变送器和差压变送器先就地接入液位仪,再通过RS485总线接入计量操作站,实现油罐液位、温度、差压数据的实时采集,从而计算出罐内油品的体积、密度和质量,同时通过以太网上传给油库管理信息系统。油罐的液位高低开关一般采用可靠性高的音叉开关,信号直接接入PLC中,并与该油罐的收发油作业连锁,实现液位高报警和连锁停止该油罐的收发油作业,同时联动对应的摄像机对该罐进行录像。
2.5 安防监控系统
安防监控系统包括可燃气体监测、火灾报警、电子巡更、视频监控、周界防范5个系统。各个系统通过串口服务器接入以太网,安防监控操作站通过以太网访问各系统的实时数据,同时通过开发的接口服务程序将数据上传给油库管理信息系统。当出现可燃气体或火灾报警时,安防监控操作站上会自动弹出报警提示,并联动相关的摄像机进行录像。同时联动PLC暂停有关作业。
2.6 视频监控系统
在发油区、罐区、营业室、消防泵房、计量间、停车场等现场安装摄像机,各摄像机采用光缆将视频信号传送到中控室,通过光电转换模块转换为以太网信号接入视频流媒体服务器。视频信号通过以太网上传到油库管理信息系统和公司的视频监控中心。各个自动化子系统通过接口程序统一集成到油库管理信息系统中,实现了集中管理。
3 结语
油库自动化系统的飞速发展和成功应用,形成了油库运行、管理的新模式,大大改善了油库监控现状、提高作业效率和准确性。实现了以人防为主到以技防为主的转变,也增加了智能安防模式安全性,应急处理能力。目前,油库自动化技术已经在国内几家最先进的油库中取得了很好的应用效果,必将有更加广阔的应用前景。
参考文献:
[1]姜娜.提升油库管理系统安全性[J].石油与装备,2009,(4):88
[2]沈尔诚.油库综合自动化系统[J].工业控制计算机,2005,(11):40-41