喻冬凱(中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540)

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用分析

喻冬凱(中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中得到推廣和應(yīng)用，系統(tǒng)之間集成程度增強(qiáng)，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理意義重大。本文全面探討了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)應(yīng)用情況，在根本上有效提升石化企業(yè)生產(chǎn)與管理數(shù)據(jù)的品質(zhì)，保證整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)；石油化工企業(yè)；應(yīng)用

目前，石化企業(yè)高度重視過程控制系統(tǒng)建設(shè)，目的是在數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用下，強(qiáng)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成與管理效果。與此同時(shí)，為了切實(shí)提升整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)管理品質(zhì)，ERP系統(tǒng)被應(yīng)用在整個(gè)行業(yè)。但是，這一系統(tǒng)主要特征是系統(tǒng)的獨(dú)立性與孤立性，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)板塊管理的有效關(guān)聯(lián)，缺乏完善與系統(tǒng)的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的有效整合，在根本上使得企業(yè)各種數(shù)據(jù)無法的都共享。借助數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)數(shù)據(jù)的全面融合，強(qiáng)化集成分析與管理，達(dá)到對(duì)整個(gè)生產(chǎn)和管理全過程管控，這對(duì)于石化企業(yè)信息化管理意義非凡。

1 全面介紹數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況

1.1 對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

對(duì)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，其主要應(yīng)用的環(huán)境為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，處于核心地位，能夠有效連接生產(chǎn)過程系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表等諸多數(shù)據(jù)的共享。對(duì)石化企業(yè)而言，其在生產(chǎn)過程中涉及諸多類型的儀器和設(shè)備，與之相匹配的應(yīng)用系統(tǒng)也呈現(xiàn)多樣性。為此，立足這種背景，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在處理方面的難點(diǎn)就是通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換問題。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，其主要接口類型為PC段，一旦遇到不良的工作環(huán)境，PC端會(huì)受到多種因素的影響，如異常振動(dòng)、灰塵等，引發(fā)多種故障的發(fā)生，同時(shí)，PC端體積較大，給攜帶造成困難。而對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，其主要采取嵌入式模式，穩(wěn)定性突出，可靠性更強(qiáng)，同時(shí)體積不大，便于攜帶，能夠及時(shí)進(jìn)行升級(jí)完善，與石化企業(yè)生產(chǎn)管理相適應(yīng)。在整個(gè)石化企業(yè)中，涉及多種控制系統(tǒng)，如脫鹽水、配電等，需要完善的控制裝置給予支持，也就是說，面臨繁重的控制任務(wù)，需要進(jìn)行較多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，為此，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要具備強(qiáng)大的容量。當(dāng)前，應(yīng)用比較多的集成控制系統(tǒng)包含PLC以及DSC等。

1.2 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的介紹

對(duì)于石化企業(yè)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)而言，處于核心地位的是組態(tài)軟件，對(duì)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析處理作用突出，滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)分享的需要。在系統(tǒng)運(yùn)行中，能夠與PLC、智能儀表等進(jìn)行聯(lián)合操作，滿足控制需要。針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要構(gòu)建統(tǒng)一性的生產(chǎn)調(diào)度中心，發(fā)揮客戶機(jī)組態(tài)軟件控制系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息的有效匯集，強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一性監(jiān)控。對(duì)于整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的界面而言，需要保證全面、真是地反映生產(chǎn)實(shí)際，尤其是工藝流程以及設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。另外，借助相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)形成數(shù)據(jù)報(bào)表和分析曲線，目的是方便管理者對(duì)信息的查閱，強(qiáng)化不同階段數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，保證能夠更為及時(shí)地發(fā)現(xiàn)工藝中的不足，有效進(jìn)行處理和調(diào)整。在石化企業(yè)中，監(jiān)控系統(tǒng)的突出作用是進(jìn)行及時(shí)報(bào)警和跟蹤，同時(shí)，滿足多元化、多層級(jí)和及時(shí)性的報(bào)警要求。在響應(yīng)跟蹤中，涉及三個(gè)層級(jí)，即管理、數(shù)據(jù)收集以及設(shè)備層。管理層隸屬于生產(chǎn)調(diào)度中心，數(shù)據(jù)收集層主要運(yùn)行于生產(chǎn)控制采集系統(tǒng)，而設(shè)備層突顯各種子設(shè)備的集成。立足安全性能的要求，監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)保護(hù)體系不可缺少，能夠更加及時(shí)和高效地發(fā)現(xiàn)故障。立足管理，用戶使用需要具備相應(yīng)的權(quán)限，不同使用者具有差異化的權(quán)限，強(qiáng)化分級(jí)管理的目的。

2 對(duì)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石化企業(yè)應(yīng)用的介紹

在石油化工企業(yè)的信息化建設(shè)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。在整個(gè)系統(tǒng)中，需要借助兩套服務(wù)器，發(fā)揮實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的作用，同時(shí)，二者需要保證能夠滿足數(shù)據(jù)共享的要求，保證實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、快速分析。在客戶端，連接數(shù)通常為四個(gè)，OPC接口系統(tǒng)主要服務(wù)的系統(tǒng)為配電、脫鹽水系統(tǒng)等，而滿足ModBus接口的系統(tǒng)服務(wù)于循環(huán)水系統(tǒng)以及智能儀表系統(tǒng)等。在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的支持下，石油化工企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。首先，能夠?yàn)槠髽I(yè)的生產(chǎn)部門提供更加全面和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，同時(shí)，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中，而后傳至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在這種作用的支持下，數(shù)據(jù)集成和共享程度增強(qiáng)，完善數(shù)據(jù)傳送方式，同時(shí)，數(shù)據(jù)處理的速度加快。在完成數(shù)據(jù)集成與分析之后，石化企業(yè)各個(gè)部門之間的數(shù)據(jù)分析和傳輸效率提升，切實(shí)增強(qiáng)企業(yè)管理質(zhì)量和生產(chǎn)效率。其次，借助統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督與管理，借助多種方式獲取更加直觀和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，促使管理層能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取有針對(duì)性的措施，在根本上保證生產(chǎn)效益與社會(huì)效益的獲取。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，在信息技術(shù)的影響下，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面更顯合理性，為整個(gè)石化企業(yè)管理者提供更加準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)信息，在系統(tǒng)性與集成性方面十分突出，形成更加直觀、簡(jiǎn)潔的應(yīng)用系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)的支持下，能夠有效連接現(xiàn)場(chǎng)與調(diào)度中心，保證管理者能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)管理相關(guān)信息的及時(shí)掌握，提升管理的智能化水平。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石化企業(yè)應(yīng)用價(jià)值較大，對(duì)于推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的信息化建設(shè)意義重大。

[1]沈金國(guó).石油化工過程人工介入控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].湘潭大學(xué),2005.

[2]涂錚.化工罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].武漢理工大學(xué),2006.

[3]薛友中.計(jì)量監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用[J].廣州化工,2009,02:45-47.

[4]劉志.基于OPC技術(shù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與過程監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].合肥工業(yè)大學(xué),2009.