1 概述
广州石化原油输油管道东起惠州港广石化码头,西至厂内原油罐区,输油管道全长170.5公里,其中海底管道(Φ610×14.3mm)长10.2公里,陆地管道(Φ610×8mm)长160.3公里,设计年输油量达1200万吨。输油管道采用密闭输油工艺,全线分首站和末站两部分,并预设新圩和圆洲两个中间站,首站设为接卸油和输油的生产调度中心。控制系统采用了基于工业微机(IPC)和可编程控制器(PLC)的计算机数据采集与监控(SCADA)系统,实现对首站接卸油轮、12个5万m3原油罐、自备电站、新鲜水和循环水、污水处理、管网、泵房、消防流程和末站收球、原油进罐等流程的计算机监控。首站通过电话线拨号网络与末站进行数据交换,并通过末站连接到总厂信息管理系统(MIS)网络www.cechina.cn,向总厂传送有效的实时数据。
2 系统结构和说明
输油管道SCADA系统的首站、末站系统结构图如图1和图2所示。系统为二层结构:基于IPC的操作站层和基于A-B公司PLC的控制层。
2.1 首站
从图1可见,首站共有8台IPC、2套具有热备冗余的PLC-5/40处理器。1#~3#IPC为总控室监控机,其中2#IPC通过调制解调器(Modem)连接拨号网络。4#IPC为工程师工作站,用于PLC的组态编程。5#IPC通过串口连接雷达液位计 (RTG)系统,是SAAB公司雷达液位计罐区计量系统(RTG)专用微机,显示原油罐的液位、温度、罐容和输油排量等参数。6#IPC为上海高创静水压液位测量系统(HTG)专用微机,显示基于差压变送器的贮罐计量参数,如质量、液位、温度等。RTG和HTG组成罐区混合测量系统。7#~8#IPC为电站监控机,通过细缆、光纤和中继器(Repeator)接入以太网。
1#和2#PLC是两套具有热备冗余系统的PLC-5/40处理器,1#PLC监控油系统,即原油罐区、工艺管网、泵房和电站等部分,带10个远程输入输出框架,并配置2个Prosoft公司的MCM通讯模块,分别连接卸油控制的过程I/O和RTG系统;2#PLC监控水系统,即氧化塘、新鲜水循环水、污水和消防等部分www.cechina.cn,带两个远程输入输出框架。首站一期工程建6个5万m3原油罐,共有开关量输入(DI)562点,开关量输出(DO)394点,模拟量输入(AI)162点,回路7个。二期工程增建6个5万m3原油罐,有DI 36点,DO 30点,AI 24点。首站有卸船、输油、发球和倒罐等工艺流程。
2.2 末站
从图2可见CONTROL ENGINEERING China版权所有,末站共有5台IPC,2套具有热备冗余的PLC-5/40处理器。1#~3#IPC为末站监控机,其中2#IPC通过Modem与总厂MIS网相连。4#IPC为系统的拨号网络服务器,通过Modem连接拨号网络www.cechina.cn,实现首末站数据采集和交换。5#IPC为工程师工作站,用于PLC的组态编程。
3#和4# PLC是两套具有热备冗余系统的PLC-5/40处理器,3# PLC监控末站收球和计量部分,带2个远程输入输出框架。4#PLC监控末站配套系统即末站罐区部分www.cechina.cn,带3个远程输入输出框架。末站共有DI 281点,DO 213点, AI 37点,回路2个,末站罐区信号经过格雷码转换接入系统。末站有进罐和收球等工艺流程。
3 系统硬件软件配置和应用开发
3.1 硬件配置
操作层:首末站IPC(除RTG微机为486DX/100外)都采用Intel Pentium/100CPU以上微机,内存32MCONTROL ENGINEERING China版权所有,硬盘1.2G,20英寸彩色显示器,分辨率为1024×768,配2台24针高速汉字打印机。
控制层:PLC采用美国 A-B公司PLC-5系