李鑫 崔琪琳 (西安石油大學(xué),陜西 西安 710065)
常紅梅 (陜西延長石油(集團)管道運輸公司,陜西 西安 715000)
自從2004年石油市場開放以來,為了保證油庫的生產(chǎn)和安全,同時降低油庫運營的成本,油庫系統(tǒng)對于建立一套安全可靠的自動化系統(tǒng)求之若渴。因為這個自動化系統(tǒng)不僅能從安全和經(jīng)濟的角度去保證油庫的生產(chǎn),同時,對油庫的業(yè)務(wù)運營具有重要的管理作用。它可以保證各油庫的數(shù)據(jù)與總部系統(tǒng)保持一致,為公司的戰(zhàn)略發(fā)展提供有效的數(shù)據(jù)來源,同時,總公司也可以根據(jù)各油庫的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),加強業(yè)務(wù)在采購、生產(chǎn)等方面的管理工作,保證公司在整個供應(yīng)鏈上的有利地位。
在我國,以往油罐的計量都是采用手工操作的,如人工投尺、采樣等。如今,在計算機系統(tǒng)發(fā)展的推動下,油庫自動化計量系統(tǒng)產(chǎn)生了。此系統(tǒng)主要是運用了現(xiàn)代化的數(shù)字通訊技術(shù)、計算機技術(shù)和油罐液位計量等知識共同對油罐的信息實現(xiàn)實時的采集和分析。它在獲取原始數(shù)據(jù)時,主要是運用了液位計、溫度計、密度計和壓力計等工具,并通過總線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸,同時,運用通訊系統(tǒng)將所取得的原始數(shù)據(jù),由計量服務(wù)計算機進行處理和顯示,然后通過網(wǎng)絡(luò)共享給相關(guān)的人員。當(dāng)然,哪些人員能否共享這些資源是需要有一個相應(yīng)的權(quán)限的,獲得相關(guān)權(quán)限的人員可以共享和使用的信息(既有油罐的實時信息,也有歷史信息)。油庫的自動化計量系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上主要由三部分組成,即下位機測量儀器儀表、數(shù)據(jù)通訊和上位機軟件系統(tǒng)。
在下位機測量儀器儀表方面,國外多年來一直走在同行的前列,不僅因為其技術(shù)基礎(chǔ)好,同時,也因為其技術(shù)更新快,所以,在這方面,他們的品種非常齊全、技術(shù)先進。此外,在這項技術(shù)從實驗室走向民間的過程中,他們還對產(chǎn)品價格、周期以產(chǎn)品的使用壽命進行了很好的設(shè)計。科技的發(fā)展,推動了儀表在結(jié)構(gòu)、功能上的進步。因此,多年來,在我國的市場上,國外的計量儀器儀表以其精度高、質(zhì)量好的特點一直占有我國的大部分市場。
在這個自動化的系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳輸最初運用的是RS-485的總線方式,通過它可以有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)向油庫自動化系統(tǒng)現(xiàn)場總線方式轉(zhuǎn)變。RS-485的總線方式的特點如下:第一,因為這種總線方式采用的是多點互連,所以布線方式簡單并節(jié)省信號線。第二,這是一種一主多從的通信方式。
2.2.1 由于RS-485總線速度有限,因此,在傳輸時只能小規(guī)模進行,而且距離不能太遠(yuǎn),此外,油庫的地理環(huán)境也是影響其傳輸?shù)囊粋€重要因素。
2.2.2 在計量系統(tǒng)中,計量系統(tǒng)占據(jù)了全部的總線通訊資源,并不與油庫的子系統(tǒng)分享,所以成本較低。但是,因為在實際操作中,油庫自動化系統(tǒng)均以整體實施、局部改造的方式進行,面對這種情況,RS-485總線方式自身的不足就體現(xiàn)出來,于是,現(xiàn)在的總線技術(shù)出來了。
2.2.3 數(shù)字化的通訊方式有效地提升了測量的精度和控制的準(zhǔn)確性,因此,減少了傳輸中的誤差。
2.2.4 新的通訊方式機構(gòu)簡單。由接入現(xiàn)場總線的一條電纜可以同時接受多個設(shè)備的信息,這樣很好地降紙了布線的成本。如果現(xiàn)場有要求增加控制設(shè)備時,就近接入總線就行,無論是在設(shè)計,還是安裝上都降低了工作量和人工及材料成本。
2.2.5 新的通訊系統(tǒng)兼容性強,可選擇的設(shè)備多。受現(xiàn)場總線協(xié)議的影響,很多廠商必須按照現(xiàn)場總線的設(shè)備要求進行通訊系統(tǒng)的設(shè)計,這樣,就不會出現(xiàn)因用戶的系統(tǒng)與協(xié)議不符而無法使用的情況。
2.2.6 設(shè)備智能化。新的通訊設(shè)備自帶診斷和處理異常問題的能力,并能將這些信息傳達給控制室,方便用戶及時發(fā)現(xiàn)問題,并對問題進行分析和解決。
因此可見,在油品計量系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線是未來的發(fā)展趨勢,所以,國內(nèi)的有些廠商已開始推出自己的總線系統(tǒng),甚至還有一些廠商的產(chǎn)品已投入市場。
雖然說,我國目前在使用的軟件系統(tǒng)已具備基本的計量功能,但是在有一些方面(比如,原始數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的及時處理和顯示等方面)還存在著問題。第一,不能很好滿足用戶的操作需求。因目前用戶群多為基層操作人員,對系統(tǒng)整體認(rèn)識有限,因此,要求系統(tǒng)操作盡量簡單,但因系統(tǒng)的人機界面設(shè)計不具有互動性的特點,因此,給用戶的操作使用帶來不便。第二,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)缺乏預(yù)測性。第三,系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計有局限性。目前我國的系統(tǒng)主要是面向工程人員,其設(shè)計是為專業(yè)的工程開發(fā)的,且對計量的統(tǒng)計相對獨立,所以,影響了設(shè)備的選型以及接入方式。一旦系統(tǒng)下位機組有變化,那上位機軟件系統(tǒng)的調(diào)整工作就很繁重,并且不能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,給后期的維護工作帶來麻煩。
綜上所述,一個高水平的大型油庫自動化計量系統(tǒng)可以為有效地提升油庫的生產(chǎn)效率和安全工作,同時,還可以有效地降低公司的成本,改善工作人員的環(huán)境。同時,對于供應(yīng)商來講,一套良好的軟件系統(tǒng)不僅能縮短其產(chǎn)品的周期,同時,對于其服務(wù)費用也能減少很多,更重要的是能提升公司的品牌形象和市場競爭力。
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