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油庫發(fā)油系統(tǒng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
1緒論1.1 引言
油庫是儲存、輸運(yùn)和供應(yīng)石油產(chǎn)品的專業(yè)性倉庫，是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)和加工、成品油運(yùn)輸及供應(yīng)的紐帶，是國家石油及石油產(chǎn)品儲存和供應(yīng)的基地。隨著我國石油事業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的騰飛，油庫在生產(chǎn)和管理方面的工作日益繁重，現(xiàn)有的油庫的自動化水平己經(jīng)和先進(jìn)的儲運(yùn)系統(tǒng)總體的自動化水平己經(jīng)有了很大的差距。在日益激烈的國際市場競爭面前，要求油庫提高效率，加快周轉(zhuǎn)，加強(qiáng)安全管理，減少人為差錯(cuò)，增強(qiáng)竟?fàn)幜吞嵘髽I(yè)形象。信息化、自動化、規(guī)范化是油庫發(fā)展的必然趨勢[1]。
1.2油庫發(fā)油系統(tǒng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
當(dāng)今世界,石油化工油品儲運(yùn)的自動化水平不僅是石化企業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,更是激烈競爭的市場機(jī)制下增效創(chuàng)收的強(qiáng)有力的手段,國外自動化水平不僅不斷深化生產(chǎn)過程自動化、輔助設(shè)施自動化和經(jīng)營管理自動化,而且正向過程控制和信息管理相結(jié)合的總體自動化方向發(fā)展。在國外，油庫自動化技術(shù)的研究起步較早，技術(shù)也比較成熟，自動化程度比較高。大型油庫的發(fā)油控制系統(tǒng)多數(shù)采用分布式（DCS）控制系統(tǒng)[2]，例如，Honeywell、AB、Rosemount等公司的DCS系統(tǒng)安全可靠，性能穩(wěn)定，功能強(qiáng)大，在大型油庫的監(jiān)控系統(tǒng)中被廣泛采用。在國內(nèi)，油庫自動化發(fā)油系統(tǒng)的研究起始于上個(gè)世紀(jì)80年代初期，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的所限，多數(shù)采用集中式發(fā)油系統(tǒng)。集中式發(fā)油系統(tǒng)：一般采用單片機(jī)、工控機(jī)作為控制器，可實(shí)現(xiàn)多路發(fā)油回路同時(shí)控制，一般只需一臺控制器即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)油庫的所有發(fā)油控制。集中式發(fā)油系統(tǒng)對于大型油庫是一種經(jīng)濟(jì)的方案。但是這種控制系統(tǒng)存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，如果主控制器出現(xiàn)故障，所有鶴管都不能發(fā)油操作，整個(gè)系統(tǒng)將不能運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，90年代初期，油庫自動化系統(tǒng)出現(xiàn)了集散式發(fā)油控制系統(tǒng)。集散式發(fā)油控制系統(tǒng)由多臺監(jiān)控主機(jī)通過通訊電纜，來控制和管理各個(gè)發(fā)油控制器，每個(gè)發(fā)油控制器分別對自己所對應(yīng)的發(fā)油現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。也就是分散控制，集中管理的思想。這種集散控制方式，可以提高發(fā)油速度和安全保障能力，系統(tǒng)運(yùn)行比較靈活。
近年來，我國油庫在自動化裝備、技術(shù)、功能、規(guī)模等方面都有了很大提高；測量和控制裝置不斷更新升級，正在運(yùn)行的數(shù)千套DCS和IPC系統(tǒng)已成為大中型石油企業(yè)的主要控制手段。應(yīng)用的水平也從手工操作發(fā)展到自動控制，從低級的單回路控制發(fā)展到高級復(fù)雜系統(tǒng)控制，直到管控一體化。但石油化工行業(yè)中，各企業(yè)的發(fā)展很不平衡，不同規(guī)模企業(yè)的自動化水平也相差較大。中小型油庫和石油銷售網(wǎng)點(diǎn)自動化水平與國外先進(jìn)技術(shù)水平差距甚遠(yuǎn)，在發(fā)油作業(yè)系統(tǒng)中主要存在以下的問題：
（1）系統(tǒng)計(jì)量精度不高。計(jì)量精度是評價(jià)一個(gè)系統(tǒng)的重要指標(biāo)�，F(xiàn)有大多數(shù)油庫的發(fā)油誤差為過誤差，小小的發(fā)油誤差對于一個(gè)幾千噸存儲量的大型油庫來說可以說是微不足道，可是隨著裝車量的大大增加,發(fā)油過誤差造成的油品出廠損失也逐年上升,致使經(jīng)濟(jì)效益損失比較嚴(yán)重。而對于欠誤差來說，一方面一般情況下客戶不會同意，另一方面，也不能通過國家計(jì)量單位的檢測。
（2）人工操作不規(guī)范問題。規(guī)范操作是油庫安全的有利保障，而當(dāng)有些時(shí)候由于工作人員的工作疏忽而很容易導(dǎo)致事故。如發(fā)油操作前，忘記靜電接地。發(fā)油結(jié)束時(shí)，忘記摘除靜電接地夾等。小則損壞設(shè)備儀表，大則引起不可預(yù)測的損失。由于一些控制系統(tǒng)，沒有給出這些非規(guī)范的操作的提示或沒有自鎖、互鎖功能，經(jīng)常損壞儀器設(shè)備。
（3）系統(tǒng)的自適應(yīng)能力不強(qiáng)。一些控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)對影響現(xiàn)場環(huán)境的因素考慮不周，系統(tǒng)在正常的環(huán)境下能夠正常運(yùn)行，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，如某個(gè)元件、儀表的的更換，設(shè)備的維修等，系統(tǒng)就不能發(fā)揮最佳狀態(tài)，有時(shí)會不能正常運(yùn)行。系統(tǒng)缺乏自適應(yīng)的功能，使系統(tǒng)的適用范圍受到限制，也給系統(tǒng)維護(hù)帶來附加的工作量。
（4）保護(hù)措施欠健全。在系統(tǒng)建設(shè)、使用過程中，自動化設(shè)備設(shè)施應(yīng)有內(nèi)部和外部兩方面的防護(hù)措施。內(nèi)部保護(hù)是指系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮的保護(hù)性能，如出現(xiàn)異常參數(shù)斷電、報(bào)警等。外部保護(hù)是指防雨、防塵、防撞擊等措施。有些系統(tǒng)在系統(tǒng)保護(hù)方面缺乏對異常情況采取緩解和解救措施，系統(tǒng)快速恢復(fù)能力較低，影響了系統(tǒng)的可靠性。
（5）信息化網(wǎng)絡(luò)安全性不高。網(wǎng)絡(luò)硬件的管理和運(yùn)行環(huán)境、使用人員的安全意識、軟件及數(shù)據(jù)管理等都會產(chǎn)生安全漏洞，輕者使信息系統(tǒng)癱瘓，重者發(fā)生失密、失盜事件，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)犯罪。
1.3課題研究的意義和目的
我國石油儲運(yùn)自動化技術(shù)與國際先進(jìn)水平有一定差距，石油銷售企業(yè)的油庫自動化水平比發(fā)達(dá)國家落后十幾年。各種計(jì)量儀表的精度較低，穩(wěn)定性較差，控制系統(tǒng)的控制精度比較低，信息化管理水平不夠健全。我國加入WTO之后，迫切需要我國石油儲運(yùn)現(xiàn)代化水平快速與國際接軌。
油庫自動化控制和管理系統(tǒng)曾經(jīng)歷了一個(gè)較長的發(fā)展時(shí)期，各種系統(tǒng)操作方式各異，水平也參差不齊，其中還存在著許多人工開票、開閥、手動控泵的原始發(fā)油手段。這些系統(tǒng)一方面是可靠性不高，影響油庫的經(jīng)濟(jì)效益；另一方面沒有運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)使有關(guān)人員能夠方便及時(shí)地了解現(xiàn)場的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況以及歷史生產(chǎn)信息，不能為生產(chǎn)調(diào)度決策提供可靠的數(shù)學(xué)依據(jù)，同時(shí)也不利于提高整個(gè)企業(yè)的科學(xué)化管理水平。
本課題在分析了目前油庫控制和管理系統(tǒng)中存在的問題，從客觀實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)計(jì)一套通用性強(qiáng)，安全可靠，自動化程度較高的發(fā)油監(jiān)控系統(tǒng)，解決中小型油庫發(fā)油控制和管理系統(tǒng)中存在的問題，提高油庫的自動化水平，縮短與國際先進(jìn)水平的差距，同時(shí)也為加油站建設(shè)提供一種借鑒。
1.4本論文主要研究的內(nèi)容
本課題針對對中小型油庫發(fā)油系統(tǒng)中存在的問題，結(jié)合了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，設(shè)計(jì)了以PLC為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)。圍繞本課題，主要完成了以下工作：
（1）系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)；
（2）發(fā)油系統(tǒng)設(shè)備選擇；
（3）發(fā)油控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；
（4）監(jiān)控軟件組態(tài)設(shè)計(jì)；
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