【正文】 油庫計算機監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計 系統(tǒng) I/O 點數(shù)統(tǒng)計 系統(tǒng) I/O 點數(shù)通過列表的形式列舉如下 表。 本監(jiān)控系統(tǒng)充分利用組態(tài)王提供的功能齊全、使用靈活的人機界面編輯功能，設計組態(tài)軟件監(jiān)控模塊，他是崗位工人和技術工人實現(xiàn)對工藝過程實時 監(jiān)控的操作平臺。其中實時過程控制軟件包括組太模塊、顯示模塊、控制模塊、圖形模塊、歷史數(shù)據(jù)模塊、報警模塊、報表生成模塊。 軟件平臺是基于 Windows NT，采用北京亞控公司的組態(tài)王 。通過 I/O 模塊 控制器，將現(xiàn)場的模擬或數(shù)字信號傳輸?shù)焦た貦C中，通過顯示器顯 示出現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)。模擬信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號，同時對需要控制的過程參數(shù)在 控制模塊 中進行 PID 運算，將運算結果經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出 4 一 20mA 的控制信號，經(jīng)放大整形后驅(qū)動執(zhí)行機構，實現(xiàn)對過程參數(shù)的 PID 控制。 儀表與模塊 控制系統(tǒng)主要完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構的控制。 上位機作為管理機構 ,負責文件管理、數(shù)據(jù)庫維護、報表自動生成并定時打印。設計 油庫 計算機綜合監(jiān)控系統(tǒng)，不僅節(jié)省了人力物力，而且在準確性、靈活性以及生產(chǎn)效率上都有明顯提高，保證 了油田的安全穩(wěn)定生產(chǎn) 針對 油庫 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的要求， 我們設計了以一臺研華工控機通過通信轉(zhuǎn)換器組成的分布式監(jiān)控系統(tǒng)。 油庫計算機監(jiān)控系統(tǒng) 的 設計 油庫 監(jiān)控最重要的是對工藝過程中的各項參數(shù)如溫度、壓力、液位、流量等進行實時監(jiān)控。 （ 5） 操作 （ 4） 顯示畫面 事件記錄功能。應自動啟動打印 機打印報警數(shù)據(jù)，也可以手動打印報警記錄。報警記錄功能。計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有生產(chǎn)運行記錄的功能。系統(tǒng)有以下報警功能：模擬輸入信號超出信號范圍；模擬輸入信號超出高、低限；模擬輸入信號變化率超出限定范圍，數(shù)字輸入信號為報警狀態(tài)及系統(tǒng)本身故障等?？勺詣油瓿蛇^程或設備的安全，停止保護。 （ 2） 控制和報警 數(shù)字輸入信號每秒掃描一次； 系統(tǒng)能檢測模擬和數(shù)字兩種信號并存儲數(shù)據(jù)； 系 統(tǒng)應盡量采用標準零件部位，便于硬件的更換。 系 統(tǒng)中硬件的排列和安 裝合理，配有明顯的指示或信號，有查錯、診斷、故障報警程序，在故障出現(xiàn)時能及時對它定位排除。 系 統(tǒng)應盡可能降低對操作人員的專業(yè)技術知識的要求，操作的內(nèi)容盡可能簡單明了，操作的順序清晰簡明，便于記憶。系統(tǒng)的造價經(jīng)濟合理，性能價格比高。系統(tǒng)的設計容量要足夠大，滿足系統(tǒng)今后的擴充需要。系統(tǒng)應能攜掛不同類型的傳感器，能夠測量多種參數(shù) 。程序應可讀性強，清除多余語句， 有適量的說明注釋，以便于修改。軟件的設計也應規(guī)范化 、模塊化。 （ 3） 通用性。所以，能否確保長期可靠地運行成為計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)中首要考慮的問題。系統(tǒng)運行安全可靠，性能穩(wěn)定，可以在惡劣環(huán)境長期連續(xù)工作。系統(tǒng)需在了解國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，吸收其經(jīng)驗和成果的基礎上進行方案的設計，使系統(tǒng)的技術性能和水平具有明顯的先進性。 圖 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理圖 計算機控制系統(tǒng)的設計原則 控制系統(tǒng)按照功能齊備、工作可靠、檢測準確、操作簡便、自動化程度較高，具有良好的開放性、節(jié)省資金、留有繼續(xù)開發(fā)余地的原則設計。一般地，一個計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以由以下及部分組成：計算機（含可視化的人機界面）、輸入輸出裝置（模塊）、檢測、變送機構、執(zhí)行機構。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組成可以有多種劃分方法。它是計算機技術（包括軟件技術、接口技術、通訊技術、網(wǎng)絡技術、顯示技術）、自動控制技術、自動檢測和傳感技術的綜合應 用。 （ 2） 實現(xiàn)對 庫 內(nèi)的設備運行狀況、壓力、流量、溫度、液位，以及 庫 區(qū)內(nèi)的可燃氣體濃度的監(jiān)測。因此，自動化控制與管理信息系 統(tǒng)為實現(xiàn)加 油庫 全面自動化監(jiān)控提供了可 能 。 （ 3） 通過對運行設備進行監(jiān)測、隱患分析和性能評估等，為設備的結構修改、設計 優(yōu)化 和安全運行提供數(shù)據(jù)和信息。本次設計的計算機監(jiān)控系統(tǒng)應達到以下目的： （ 1） 能及時地，正確地對運行設備的運行參數(shù)和 運行狀況做出全面監(jiān)測，預防和消除事故隱患。 綜上所述，在油庫 生產(chǎn)過程中，如何合理選擇、設計安全可靠和便于維護的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，保證油庫生產(chǎn)的平穩(wěn)運行和優(yōu)化控制，實現(xiàn)節(jié)能降耗和安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)管理水平，是目前自動化技術在油田生產(chǎn)應用中面臨的重要課題 。它采用計算機技術與自動化儀表相結合，對工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種工藝參數(shù)進行處理、運算、顯示和控制。這種控制方式已在油庫生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。 人工監(jiān)測控制是由崗位操作人員根據(jù)檢測儀表反映的工藝參數(shù)變化情況，憑經(jīng)驗對生產(chǎn)過程進行人工控制，其工作效率和安全系數(shù)都很低 ，已不能滿足較高的工業(yè)過程控制的要求。但由于在方案選型、設計和管理維護等方面存在一些問題，總的來講，應用效果不夠理想。油庫是油田原油集輸生產(chǎn)運輸中最重要的生產(chǎn)工藝過程， 它是集發(fā)油、卸油等多個工藝系統(tǒng)為一體的綜合性生產(chǎn)過程，主要包括輸油脫水、污水淺處理、污水深處理、注水、鍋爐和配電等生產(chǎn)崗位或工藝環(huán)節(jié)。油 庫 是油 田集輸 的重要組成部分， 油庫 是實現(xiàn) 油的安全儲存， 保證 運輸?shù)挠唾|(zhì)量的重要過程，它直接關系到后一級單位 如加油站 的 運作 能否長期、安全平穩(wěn)生產(chǎn)，對 整個油從開采到投產(chǎn)使用 的 整個流程的 經(jīng)濟效益有極大的影響。 在開采原油時，我國的很多油田都是中后期開采，油田由于注水所開發(fā)出的原油含有較多的水分，目前一般 為 50％～ 80％，有的甚至高達 90％，因此需要將原油中所含的水用各種方法分離出來。 油庫 油庫的簡介 所謂 油庫 是指將開采的原油集中進行管線運輸 ，進行 油罐 的 存儲，完成對來油、輸油及有關儲油量的計算、盤存管理。 所以采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)對其工藝過程進行實時監(jiān)控可以有效的提高生產(chǎn)率、減少事故發(fā)生率、降低工人的勞動強度?，F(xiàn)在國內(nèi)外都將計算機監(jiān)控系統(tǒng)對油田聯(lián)合站的各個生產(chǎn)工藝過程進行實時監(jiān)控、與數(shù)據(jù)采集等，計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 為油 庫 的自動化監(jiān)測注入了新的活力。1 緒論 隨著科學技術的不斷進步，特別是工業(yè)控制技術的飛速發(fā)展，我們已經(jīng)開始步入一個嶄新的自動化控制新時代。 計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應用于離散過程、連續(xù)過程等各種工業(yè)自動化領域以及電力、化工、食品、水處理等各個行業(yè)。因為 油 庫是 油氣 運 輸過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它直接關系到外輸原油的質(zhì)量，其工藝特點是系統(tǒng)關聯(lián)緊密、操作規(guī)程嚴格、系統(tǒng)運行狀況復雜多變且系統(tǒng)過程中流程多變。 本文主要針對 油庫發(fā)油、卸油 等工藝過程介紹了其計算機監(jiān)控系統(tǒng)硬件以及軟件的設計。在此過程中，對含水的原油要進行脫水工藝處理，這樣就形成了原油集輸?shù)娜舾蓚€工藝處理過程。 隨著我國自動化水平的提高， 油庫生產(chǎn) 實施自動化監(jiān)控已經(jīng)迫在眉睫。 隨著油田開發(fā)進入高含水后期，油庫工藝過程更加復雜，采用人工監(jiān)控和常規(guī)儀表監(jiān)控已很難滿足生產(chǎn)要求。 上世紀九十年代，計算機控制開始應用于聯(lián)合站生產(chǎn)過程，并取得了一定的應用效果。 目前，油庫生產(chǎn)工藝過程的控制主要有人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、計算機監(jiān)測控制等三種方法。 常規(guī)儀表控制采用各種檢測和控制儀表實現(xiàn)對現(xiàn)場各種工藝參數(shù)的采集處理、顯示、報警和調(diào)節(jié)控制，保證生產(chǎn)過程的高效、安全和平穩(wěn)運行。 計算機監(jiān)測控制是從上世紀七十年代迅速發(fā)展起來的一種功能強大的現(xiàn)代工業(yè)過程控制方法。相對于常規(guī)儀表控制，它可以提供更為復雜的控制算法，通過對各種相關參數(shù)進行綜合分析，實現(xiàn)協(xié)調(diào)管理和優(yōu)化控制。 油庫的工藝流程 油庫計算機監(jiān)控的目標 本課 程設計 研究目的是針對 油庫發(fā)油，裝油、卸油 等工藝過程的分析，進行監(jiān)控系統(tǒng)的硬件與軟件設計，同時對系統(tǒng)的適應性進行研究，建立一套具有實際應用能力的監(jiān)控系統(tǒng)。 （ 2） 對設備和運行狀況進行必要的指導，提高設備運行的安全性、可靠性和有效性，把運行設備發(fā)生事故的概率降低到最低水平，將事故造成的損失減低到最低程度。 總的來說，進行計算機監(jiān)測的目的就是確保設備的安全運行，預防和消除事故隱患，避免事故發(fā)生。 應用基于《組態(tài)王 》的計算機監(jiān)控技術，實現(xiàn) 油 庫 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的上位機監(jiān)控，達到如下目的： （ 1） 實現(xiàn)對 庫 內(nèi)工藝流程實時監(jiān)測，當設備運行出現(xiàn)故障、參數(shù)越限時，系統(tǒng)及時產(chǎn)生報警。 2 油庫計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的簡介 計算機控制系統(tǒng)的組成原理 計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一門綜合性的技術。所謂計算機監(jiān)控，就是利用傳感裝置將監(jiān)控對象中的物理參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位等）轉(zhuǎn)換為電量，再將這些代表實際物理參數(shù)的電量送入輸入裝置中轉(zhuǎn)換為計算機可以識別的數(shù)字信號，并且在計算機的顯示裝置中以數(shù)字、圖形、曲線的方式顯示出來，從而使得操作人員能夠直觀而迅速地了解被監(jiān)控對象的變化過程。最簡單的可以分為硬件和軟件兩個部分。如圖 所示。 （ 1） 先進性。 （ 2） 可靠性。計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)往往負擔著重要的任務，一旦出現(xiàn)故障，將造成整個被監(jiān)控過程的混亂，引起嚴重的后果，由 此造成的經(jīng)濟計算機 應用程序 組態(tài)軟件 /數(shù)據(jù)庫 操作系統(tǒng) 硬件 I/O 接口 輸入 輸出 輸出 檢測 /變送 檢測變送 檢測變送 功放執(zhí)行 被 監(jiān)控對象 損失往往遠非計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)本身的造價所能比擬。特別是對一些影響面大的重要應用系統(tǒng)，如連續(xù)生產(chǎn)過程的控制等，均不允許故障率高的系統(tǒng)存在。 在系統(tǒng)的總線結構、通信規(guī)約上要標準化，采用