1、摘要隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展和國家原油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫項(xiàng)目的實(shí)施，大型的石化企業(yè)均建有大量的各種儲(chǔ)罐，由于罐內(nèi)儲(chǔ)存的物品有較高的揮發(fā)性，必須小心，因此，為了安全的需要，控制石油儲(chǔ)罐區(qū)，加強(qiáng)儲(chǔ)罐區(qū)的安全監(jiān)控十分重要。分布式控制系統(tǒng)( DCS ) 是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和C R T顯示技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，DCS監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油庫監(jiān)控，并且仍然具有強(qiáng)大的競爭力與廣闊的前景。本設(shè)計(jì)就是運(yùn)用DCS設(shè)計(jì)油庫監(jiān)控系統(tǒng)。在充分調(diào)研了我國油庫監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，本文對(duì)油庫的特點(diǎn)以及其監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了詳細(xì)的分析。我選擇浙大中控生產(chǎn)的JX-300XDCS控制系統(tǒng)作為油庫的監(jiān)控系統(tǒng)。本

2、設(shè)計(jì)中的控制方案運(yùn)用了單回路控制，分程控制和選擇控制，主要對(duì)油罐的液位、溫度、壓力和流量進(jìn)行檢測和控制，控制閥門選擇自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門（氣動(dòng)閥門）?？刂品桨概溆锌刂屏鞒虉D，并且對(duì)控制方案中用到硬件也做了選型。使用了攝像機(jī)對(duì)油罐進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了組態(tài)設(shè)計(jì)，共制作了七張組態(tài)畫面，畫面之間可以實(shí)現(xiàn)相互切換的功能。本次對(duì)油庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮了DCS控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，完成了控制方案與軟硬件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：油庫；DCS；控制方案；仿真；組態(tài)Design of Tank Farm Monitoring System Based on DCSAbstractAlong with the develop

3、ment of petrochemical industries, as well as national oil strategic reserve library projects, oil tank is gradually to large-scale development. Because the article in the jar has higher fugacing, we must take care.therefore, necessary for safety,control of oil storage tank area, to strengthen the se

4、curity monitoring tanks are very necessary.The Distributed Control System (DCS) is a kind of high-tech products that containing computer technology, control technology, communication technology and CRT display technology. DCS system has been widely applied in tank monitoring system, it still has a s

5、trong competitive and prospects.This article is mainly talk about the design of tank monitoring system, and analysis the characteristics of tank and its control demands after research the development of tank monitoring system in our country. The method based on DCS will be applied in the design of t

6、ank monitoring system. There are four main functions in DCS system, centralized depot monitoring function, operation function, management function and decentralized control function,all of these four functions could be used in tank monitoring system. The application of modular design of hardware and

7、 software, Kingviewand CRT operation stations make it simple for program and operation. There are three control schemes used in this design, single loop control, split control and selection of control points. This control system could be used to measurement and control the oil tank level, temperatur

8、e, pressure and flow. Automatically adjust valves(pneumatic valve) are applied in this design. After the design of control scheme and hardware selection, a simulation will be done to test and verify the feasibility of this design.All of the design for tank monitoring system had been completed, and t

9、he effectiveness of this monitoring system had been tested by simulation.Key words：tank；DCS；control scheme；simulation；configuration摘要IAbstractII第1章緒論11.1 油庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景及意義11.1.1 油庫監(jiān)控系統(tǒng)的意義11.1.2 油庫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求11.2 油庫自動(dòng)化管理的發(fā)展情況3第2章 DCS控制系統(tǒng)的工藝情況42.1 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史42.2 DCS的體系結(jié)構(gòu)52.2.1 現(xiàn)場級(jí)52.2.2 控制級(jí)52.2.3 監(jiān)控級(jí)62.2.4

10、 管理級(jí)62.3 集散控制系統(tǒng)的基本功能72.4 DCS的通電步驟7第3章控制方93.1 油罐監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)93.1.1 JX-300X控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)93.1.2 JX-300X控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件9控制流程與控制方案123.3 測量方案與硬件選擇133.3.1 液位的測量133.3.2 溫度測量153.3.3 壓力測量153.3.4 流量測量153.3.5 噴淋器選擇173.3.6 閥門的選擇183.3.7 工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)18第 4章系統(tǒng)組態(tài)224.1 組態(tài)軟件的介紹224.2 組態(tài)界面的功能224.2.1 登陸界面234.2.2 油庫監(jiān)控系統(tǒng)主界面234.2.3 工藝流程界面234.

11、2.4 數(shù)據(jù)采集界面234.2.5 參數(shù)設(shè)定界面234.2.6 趨勢(shì)圖顯示界面244.2.7 報(bào)表生成界面244.2.8 系統(tǒng)報(bào)警界面24第5章結(jié)論28參考文獻(xiàn)29謝辭30第1章 緒論油庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景及意義油庫監(jiān)控系統(tǒng)的意義油庫是儲(chǔ)存油料的基地。油品的危險(xiǎn)性和燃燒性給油庫帶來了諸多的不安全因素，使其環(huán)境具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性1?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中安全是最重要的前提，石油庫是重大工業(yè)危險(xiǎn)源，遍布全國各地分布廣，數(shù)量多，危險(xiǎn)性大。一旦發(fā)生火災(zāi)或者爆炸等事故將會(huì)造成重大的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。因此設(shè)計(jì)安全科學(xué)的油庫監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)油庫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警和控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患避免事故的發(fā)生具有重大的意義2。油庫

12、生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了人工監(jiān)控、常規(guī)儀表監(jiān)控、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等三種方法。人工監(jiān)控是由崗位操作人員根據(jù)儀表反映的工藝參數(shù)變化情況對(duì)過程生產(chǎn)進(jìn)行人工控制，這完全是憑借工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，其工作效率和權(quán)系數(shù)都很低。已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的工業(yè)控制要求。常規(guī)儀表控制是采用各種檢測和控制儀表對(duì)現(xiàn)場各種工藝參數(shù)的采集處理、顯示、報(bào)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(yùn)行。這種控制在油庫生產(chǎn)中得到了廣泛的運(yùn)用。計(jì)算機(jī)監(jiān)控是從上世紀(jì)七十年代迅速發(fā)展起來的一種功能強(qiáng)大的現(xiàn)代工業(yè)過程控制方法。它采用計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化儀表結(jié)合，對(duì)工業(yè)過程中的各種工藝參數(shù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、顯示和控制。對(duì)于常規(guī)儀表控制，它可以提供更為復(fù)雜的

13、控制算法，通過對(duì)各種相關(guān)參素的綜合分析，實(shí)現(xiàn)管理和優(yōu)化控制?，F(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的綜合應(yīng)用。油庫監(jiān)控系統(tǒng)不僅要保證安全而且還要提高生產(chǎn)效率，提高企業(yè)效益使企業(yè)具有更好的市場競爭力。2006年12月11日我國按照加入世界組織是的承諾，全面開放成品油批發(fā)市場。國外品牌紛紛在國內(nèi)建油庫虎視眈眈國內(nèi)市場，這對(duì)我國成品油企業(yè)來說是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此設(shè)計(jì)科學(xué)的油庫監(jiān)控系統(tǒng)，服務(wù)本國石油石化企業(yè)更是意義重大3。油庫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求大型油庫通常分布于遠(yuǎn)離城市的沼澤 、沙漠、 盆地和淺海等區(qū)域， 對(duì)于這一領(lǐng)域的控制管理和安全防護(hù)工作存在如下問題： 1)油庫地處偏遠(yuǎn)， 管理難度大。油

14、庫通常處于遠(yuǎn)郊，人煙稀少且地域?qū)拸V，而相對(duì)的現(xiàn)場值守和維護(hù)人員少，通常采用的傳統(tǒng)工作方式是工作人員依照排班進(jìn)行巡邏檢查的方式，每個(gè)小組通常只有一兩個(gè)人，至多3人。而且可能由于各個(gè)要巡查的地點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，加之油庫的環(huán)境特殊不允許車輛隨便進(jìn)入，需要工作人員日徒步行走，存在工作效率低下、浪費(fèi)人力的問題，同時(shí)容易出現(xiàn)人員違規(guī)操作、筆誤、作假等隱患。2)油庫的工作環(huán)境具有高危險(xiǎn)性。一般油庫分為兩類，一種是生產(chǎn)所需的自備油庫，作為大型企業(yè)，各油田日常消耗大量油料，必須有足夠的儲(chǔ)備；另一種是下屬煉化企業(yè)的成品油庫，用來儲(chǔ)存煉解生產(chǎn)出的成品油料。油料屬于揮發(fā)性和易燃性氣體，所以在生產(chǎn)過程中要注意3個(gè)方面的安全：

15、工作設(shè)備本身的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，如庫區(qū)油罐、閥門是否泄漏，傳輸管線是否正常等。監(jiān)管輸油、發(fā)油過程中的操作，如監(jiān)管進(jìn)出的車輛、工作人員是否符合規(guī)定等。周界防范報(bào)警系統(tǒng)，以防止無關(guān)人員的侵入。3)油庫安防體系建設(shè)亟待改進(jìn)提高。結(jié)合油庫現(xiàn)代化管理進(jìn)程的加快，油庫的安防體系建設(shè)與安防行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步并行發(fā)展。迫切需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和設(shè)備信息的實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)分析、指令的遠(yuǎn)程下達(dá)以及對(duì)設(shè)備的控制等功能。把分布廣泛的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，提高應(yīng)急反應(yīng)處理能力和全面保護(hù)生產(chǎn)、員工以及周邊的安全，為整個(gè)油庫的安全生產(chǎn)和指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的第一手資料46。對(duì)于油庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求首先選取好測量參數(shù)。油庫狀態(tài)

16、主要檢測的參數(shù)有：液位、流量、溫度和壓力等參數(shù)。液位監(jiān)測主要為了防止液位過高，當(dāng)油庫液位超過油罐的最大容量時(shí)會(huì)導(dǎo)致油液淹沒罐內(nèi)的消防管道，液位過低時(shí)如果低于出油口會(huì)使得油泵無法泵油。壓力監(jiān)測主要為了防止罐內(nèi)產(chǎn)生過大負(fù)壓，使得發(fā)油過程無法完成。溫度監(jiān)測主要是對(duì)油罐內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止因?yàn)闇囟冗^高導(dǎo)致發(fā)生重大安全事故。流量監(jiān)測是對(duì)油庫進(jìn)油，或者出油時(shí)的流量進(jìn)行檢測，流量要求大于或者等于油庫與鐵路、海事局、長輸油管線供油單位等簽訂的協(xié)議要求的最小裝卸車、船、灌的流量即保證在允許的時(shí)間內(nèi)收卸完油品。根據(jù)檢測結(jié)果控制閥門的開度78。對(duì)于油庫監(jiān)控系統(tǒng)要求一旦發(fā)生情況時(shí)系統(tǒng)馬上報(bào)警。并且要求輸油、滅火，

17、降溫等系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)。當(dāng)油庫調(diào)油時(shí)要根據(jù)儀表測量的顯示記錄輸油量，在液位達(dá)到上下限時(shí)報(bào)警并停止抽油泵工作。對(duì)于壓力過低或者過高時(shí)報(bào)警系統(tǒng)要及時(shí)報(bào)警并且采取相應(yīng)的調(diào)整動(dòng)作防止意外發(fā)生。對(duì)于油庫的測量參數(shù)要進(jìn)行記錄，方便于統(tǒng)計(jì)和整理。油庫自動(dòng)化管理的發(fā)展情況目前，我國油庫控制和管理自動(dòng)化水平較低。大多數(shù)油庫的控制管理系統(tǒng)都采用集中式系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)兼顧發(fā)油控制和管理功能，可靠性較低，一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，則影響整個(gè)油庫的發(fā)油業(yè)務(wù)。少量的大型油庫采用集散控制系統(tǒng)即DCS系統(tǒng)來完成發(fā)油控制和油庫的管理功能。DCS 既不同于分散的儀表控制,又不同于集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),而是克服了二者的缺陷而集中了二者的優(yōu)

18、勢(shì)。它具有通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調(diào)試方便、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn),已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。DCS系統(tǒng)的應(yīng)用有效地提高了油庫發(fā)油控制和油庫管理的自動(dòng)化水平。第2章DCS控制系統(tǒng)的工藝情況集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理、和分散控制的控制技術(shù)。他是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和CRT顯示技術(shù)相互滲透發(fā)展的產(chǎn)物。采用危險(xiǎn)分散、控制分散，但

19、是集中操作和管理的基本設(shè)計(jì)思想，以分層、分級(jí)和合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)管理和要求。DCS控制系統(tǒng)既不同于分散的儀表控制系統(tǒng)，又不同于集中式的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的優(yōu)越性和強(qiáng)大的生命力。它的發(fā)展大體分為三個(gè)階段。第一階段：1975-1980年，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用微處理器為基礎(chǔ)的控制單元，實(shí)現(xiàn)分散控制，有各種各樣的算法，通過組態(tài)獨(dú)立完成回路控制，具有自診斷功能，在硬件制造和軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用可靠的技術(shù)；在信號(hào)處理時(shí)，采用抗干擾措施，這使集散控制系統(tǒng)在過程控制中確立了地位。2）采用帶CRT顯示器的操作站，操作站與過程控制單元分離，實(shí)現(xiàn)集

20、中監(jiān)視、集中操作、系統(tǒng)信息綜合管理與現(xiàn)場控制相分離，這就是集散控制系統(tǒng)的由來，是集散控制系統(tǒng)的重要標(biāo)志。3）采用較先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)，用同軸電纜作傳輸煤質(zhì)，將過程控制單元的信息送到操作站和上位計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了分散控制和集中管理。第二階段：19801985，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）隨著產(chǎn)品競爭的激烈使得微處理器的位數(shù)提高，CRT顯示器的分辨率提高。操作站及過程控制單元采用16進(jìn)制的微處理器，使得系統(tǒng)性能增強(qiáng)。高分辨率的CRT顯示器具有更強(qiáng)的圖畫顯示、報(bào)表生成和管理能力。2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)，為滿足控制系統(tǒng)規(guī)模的多樣化，通過軟件擴(kuò)展和組織，形成不同的系統(tǒng)。3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管

21、理，加強(qiáng)了通信功能。實(shí)現(xiàn)了無主站的N:N通信。第三階段，1985年以后，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）DCS的主要改變是采用開放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）的開放系統(tǒng)互連(OSI)的參考模型。2）操作站采用32位微處理器，信息處理量迅速擴(kuò)大，處理加工信息的質(zhì)量得到提高；采用觸摸式屏幕；運(yùn)用窗口技術(shù)及智能顯示技術(shù)；操作完全圖形化，還設(shè)有各種越級(jí)窗口，便于操作和指導(dǎo)完全實(shí)現(xiàn)CRT化操作。3）采用實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)，符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)，操作系統(tǒng)可以支持多種語言。組態(tài)采用方便的菜單或填空方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，順序控制和梯形邏輯控制9。DCS的體系結(jié)構(gòu)典型的DCS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可分為現(xiàn)場

22、級(jí)、控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)和管理級(jí)。對(duì)應(yīng)著這四個(gè)層次結(jié)構(gòu)分別由四個(gè)不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)把相應(yīng)的設(shè)備連接在一起。現(xiàn)場級(jí) 典型的現(xiàn)場級(jí)設(shè)備是各種傳感器、變送器和執(zhí)行器。這些設(shè)備一般位于生產(chǎn)過程設(shè)備的附近。他們將生產(chǎn)過程中的各種物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)和符合現(xiàn)場總線協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，送往控制站或數(shù)據(jù)采集站；或者將控制站輸出地控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移，帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的控制?？刂萍?jí) 監(jiān)控級(jí)主要由過程控制站和數(shù)據(jù)采集站構(gòu)成。過程控制站接收由現(xiàn)場設(shè)備，如傳感器、變送器傳來的信號(hào)，按照一定得控制策略計(jì)算出所需的控制量，并送回到現(xiàn)場的執(zhí)行器中去。過程控制站可以同時(shí)完成連續(xù)控制、順

23、序控制或邏輯控制功能，也可以僅完成其中的一種控制功能。數(shù)據(jù)采集站也接受由現(xiàn)場設(shè)備送來的信號(hào)，并且進(jìn)行一些必要的轉(zhuǎn)換和處理之后送到集散控制系統(tǒng)中的其他部分，主要是監(jiān)控主設(shè)備。數(shù)據(jù)采集站接收大量的過程信息，并通過監(jiān)控級(jí)設(shè)備傳遞給運(yùn)行人員。數(shù)據(jù)采集站不直接完成控制功能，這是它與過程控制站的主要區(qū)別。監(jiān)控級(jí) 監(jiān)控級(jí)的主要設(shè)備有運(yùn)行員操作站，工程師工作站和計(jì)算站。其中運(yùn)行員操作站安裝在中央控制室，工程師工作站和計(jì)算站一般安裝在電子設(shè)備室。運(yùn)行員操作站是運(yùn)行員與集散控制系統(tǒng)相互交換信息的人機(jī)接口設(shè)備。運(yùn)行員通過運(yùn)行員操作站來監(jiān)視和控制整個(gè)生產(chǎn)過程。運(yùn)行員操作站可以觀察生產(chǎn)過程的運(yùn)行情況，讀出每個(gè)過程變量的

24、數(shù)值和狀態(tài)，判斷每個(gè)控制回路是否工作正常，并且可以隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)控制方式的切換，修改給定值，調(diào)整控制量，操作現(xiàn)場設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的干預(yù)，還有打印各種報(bào)表，復(fù)制屏幕上的畫面和曲線等。工程師站是為了控制工程師對(duì)集散控制系統(tǒng)機(jī)型配置、組態(tài)、調(diào)試、維護(hù)所設(shè)置的工作站。工程師站還對(duì)各種設(shè)計(jì)文件進(jìn)行歸類和管理，形成各種設(shè)計(jì)文件，例如各種圖樣、表格等。 計(jì)算站的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)督控制。由于計(jì)算站的主要功能是完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算功能，因此對(duì)它的要求主要是對(duì)運(yùn)算能力和運(yùn)算速度的要求。管理級(jí) 管理級(jí)是屬廠級(jí)的，也可以分成實(shí)時(shí)監(jiān)控和日常管理兩部分。實(shí)時(shí)監(jiān)控是全場各組織和公用輔助工藝系統(tǒng)的運(yùn)

25、行管理層，承擔(dān)全場性能監(jiān)視、運(yùn)行優(yōu)化、全場負(fù)荷分配和日常運(yùn)行管理等任務(wù)。日常管理承擔(dān)全廠的管理決策、計(jì)劃管理、行政管理等任務(wù)，主要是為了廠長和各管理部門服務(wù)。這種系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，對(duì)于某個(gè)局部的不可靠，從而使對(duì)整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成損害的概率降的很低，加之各種軟硬件技術(shù)的不斷走向成熟，極大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。因而 ，DCS成為了當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流。由于DCS的特殊功能，所以它的軟件系統(tǒng)不同于我們常說的軟件，它有自己的特點(diǎn)，DCS軟件的構(gòu)成框圖和工作原理，從中我們可以發(fā)現(xiàn)，它充分體現(xiàn)了DCS的分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于我們來說大量工作集中在工程師站上 ，而操作員站、服務(wù)器站和現(xiàn)場控制站一般都用其專用軟

26、件來實(shí)現(xiàn)，我們只要學(xué)會(huì)使用就行了。2.3集散控制系統(tǒng)的基本功能1）實(shí)時(shí)性：通過控制站，創(chuàng)建系統(tǒng)的O I 服務(wù)，完成對(duì)現(xiàn)場控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況在操作員站上通過流程畫面、單回路控制畫面、數(shù)據(jù)、聲音的變化體現(xiàn)出來。2）參數(shù)調(diào)整： 在操作員站上，操作員根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)運(yùn)行參數(shù)做出及時(shí) 、準(zhǔn)確的調(diào)整 ，如壓力 、溫度、流量 、液位參數(shù)的調(diào)整。3） 報(bào)警功能：通過創(chuàng)建報(bào)警服務(wù) ，對(duì)模擬量、開關(guān)量、硬件設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警監(jiān)視，提供報(bào)警發(fā)生時(shí)問、報(bào)警點(diǎn)、報(bào)警說明等報(bào)警信息的列表顯示。如當(dāng)空壓機(jī)、攪拌電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，屏幕畫面會(huì)由綠色變成紅色，并伴隨燈光閃爍、聲音提示的方式進(jìn)行報(bào)警，

27、從而提醒操作員及時(shí)處理，保證設(shè)備運(yùn)行安全。4）監(jiān)督功能：通過對(duì)歷史參數(shù)的瀏覽、查閱操作記錄及報(bào)警信息的處理和分析，監(jiān)督操作人員是否按時(shí)完成職責(zé)操作及有無誤操作。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，可利用實(shí)時(shí)和歷史的數(shù)據(jù)，對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)分析，明確故障發(fā)生的原因，以避免故障再次發(fā)生，減少損失10。2.4DCS的通電步驟安裝完畢后，即可通電。通電前，請(qǐng)檢查市電是否正常，UPS 工作是否正常，各電源接線是否準(zhǔn)確。檢查完畢，先對(duì)CRT、打印機(jī)等設(shè)備上電自檢。隨后，對(duì)裝有站組件的機(jī)柜上電。接著，再開啟其他工作站和端子柜等。經(jīng)過一段時(shí)間的自檢和啟動(dòng)，所有組件均顯示綠燈，所有CRT 上均顯示畫面，系統(tǒng)即投入正常工作。第3章控制方案

28、油罐簡介：下圖是立式浮頂式計(jì)量罐結(jié)構(gòu)圖。浮頂儲(chǔ)罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂是由金屬或其他材料制成的，浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲(chǔ)量的增加或減少而升降，當(dāng)液面降至一定高度時(shí)，浮頂由支柱支撐。浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。計(jì)量口是在灌頂部進(jìn)行取樣、檢尺和測溫的開口；計(jì)量板是位于計(jì)量口正下方，檢尺時(shí)承住量油尺錘的水平金屬板，也是下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)的定位板；底量是罐底最高點(diǎn)水平面以下的容量；死量是下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)水平面以下的容量。下面介紹針對(duì)立式浮頂計(jì)量罐的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第3章 控制方3.1油罐監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)油罐是個(gè)大型的多變量被控對(duì)象。它要求

29、對(duì)油品的種類、液位、溫度、壓力和流量等進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。而這些參數(shù)都是復(fù)雜的具有時(shí)變性等特點(diǎn)的變量，所以用DCS系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控是最合適的選擇。對(duì)于DCS系統(tǒng)我選擇浙大中控生產(chǎn)的JX-300X控制系統(tǒng)。JX-300X控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)廠級(jí)，這級(jí)屬于管理級(jí)，采用大型的管理計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，根據(jù)整個(gè)油庫的運(yùn)行狀態(tài)協(xié)調(diào)油庫的生產(chǎn)活動(dòng)，使得油庫處于最佳的生產(chǎn)狀態(tài)。監(jiān)控級(jí)，這一級(jí)設(shè)有工程師工作站，監(jiān)控計(jì)算機(jī)站，數(shù)據(jù)備份打印機(jī)。這一級(jí)的計(jì)算機(jī)根據(jù)廠級(jí)計(jì)算機(jī)的命令對(duì)油庫的各個(gè)控制單元和監(jiān)控單元進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證油庫正常有序的進(jìn)行生產(chǎn)?？刂萍?jí)，這一級(jí)設(shè)有功能群控級(jí)，包括局部控制系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)，主要是P

30、LC，智能儀表控制油庫的液位、溫度、壓力和流量，這一級(jí)既能獨(dú)立完成控制功能，又能接收監(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)的控制命令，完成要求的控制動(dòng)作?，F(xiàn)場級(jí),這一級(jí)是各個(gè)被控對(duì)象的控制系統(tǒng)。這一級(jí)設(shè)有測量變送器，執(zhí)行器和監(jiān)控?cái)z像機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)油庫的參數(shù)測量和控制。 JX-300X控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件該系統(tǒng)采用三層通信網(wǎng)絡(luò)，信息管理網(wǎng)、過程控制網(wǎng)和控制站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 第一層為信息管理網(wǎng)，采用符合TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，連接了有關(guān)其他控制現(xiàn)場的網(wǎng)橋以及油庫內(nèi)部的各類管理計(jì)算機(jī)，用于廠級(jí)的信息傳送和管理可以實(shí)圖3.2 JX-300X控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的查看，管理。 第二層是過程控制網(wǎng)，本設(shè)計(jì)中采用了雙高速冗余

31、工業(yè)以太網(wǎng)Scnet作為過程控制網(wǎng)路，連接操作站。工程師站和控制站等，傳輸各種實(shí)時(shí)信息。本設(shè)計(jì)中使用集線器來建立過程控制網(wǎng)。 第三層是控制站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，本設(shè)計(jì)中采用主控制卡指揮式令牌網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議，是控制站各卡件間進(jìn)行信息交換的通道。控制站是系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場打交道的I/O單元，完成整個(gè)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。通過在工程師站進(jìn)行軟件設(shè)置和硬件的不同配置可構(gòu)成不同功能的控制結(jié)構(gòu)?？刂普镜闹饕Y(jié)構(gòu)是，機(jī)柜、機(jī)籠、供電單元和各類卡件組成。它的核心是主控制卡?？刂普镜慕Y(jié)構(gòu)圖如下：圖3.3 JX-300X控制站與機(jī)籠結(jié)構(gòu)圖機(jī)籠的結(jié)構(gòu)圖如圖：一個(gè)機(jī)籠最多可以配16塊I/O卡件，其地址依次是0#-15#

32、。各機(jī)籠后面有SBUS-S2總線連接，進(jìn)行相互間通訊。機(jī)籠內(nèi)部采用板極熱冗余技術(shù)，卡件可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)1：1備份。當(dāng)任何一個(gè)設(shè)置為冗余方式的工作發(fā)生故障時(shí)，備用卡件就會(huì)自動(dòng)切換，整個(gè)系統(tǒng)仍按員進(jìn)程工作，不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。另外系統(tǒng)的主控制卡，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、集線器都采用熱冗余技術(shù)，確保數(shù)據(jù)正常上傳和采集。運(yùn)用冗余技術(shù)卡件可以帶點(diǎn)插拔，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行1113。與控制方案圖3.4 油罐控制流程圖圖為油罐的控制流程圖，如圖所示：液位控制選擇開關(guān)控制，閥門選擇氣開閥門。當(dāng)液位采集量滿足：開關(guān)輸出值為5v；當(dāng)液位傳感器采集量為：時(shí)開關(guān)輸出值為0v。虛線框內(nèi)為三通電磁閥當(dāng)s端接收到的信號(hào)為5v時(shí)，b=

33、c既b端壓力等于c端壓力閥門受c端控制壓力控制；當(dāng)s端接收到的信號(hào)為0v時(shí)，b=a既b端壓力等于a端壓力，a端與大氣相通所以當(dāng)閥門受a端控制時(shí)閥門自動(dòng)關(guān)閉，并且報(bào)警。這樣就達(dá)到了控制液位的目的。溫度控制如圖所示：根據(jù)工藝分析選用氣關(guān)閥門，控制方案選擇單回路控制。當(dāng)溫度：T>T1控制閥門打開噴淋器開始工作給油罐降溫；當(dāng)氣溫TT1閥門關(guān)閉噴淋器停止工作。壓力控制如流程圖所示：因?yàn)橛推放c空氣接觸會(huì)被氧化或者發(fā)生爆炸因此用灌頂充氮?dú)獾姆椒ㄊ雇饨缈諝馀c油品隔絕，控制方案選擇分程控制。根據(jù)工藝分析控制閥門3選擇氣關(guān)閥門，控制閥門4選擇氣開閥門。閥門3接收控制器的信號(hào)為0.02-0.058MPa，閥門

34、4接收控制器的輸出信號(hào)為0.062-0.1MPa。這樣設(shè)計(jì)保證了油罐內(nèi)始終保持微量正壓。當(dāng)油罐內(nèi)壓力增大時(shí)停止充氮?dú)?，而且同時(shí)排除適量氮?dú)?，?dāng)油罐內(nèi)氣壓下降時(shí)向油罐內(nèi)充氮?dú)?，同時(shí)停止閥門3排氣動(dòng)作，這樣保證油罐內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓情況。流量控制如圖所示：閥門選擇氣開閥門，控制器根據(jù)給定值控制閥門的開度，滿足流量大小的要求。3.3 測量方案與硬件選擇3.3.1液位的測量本設(shè)計(jì)采用靜壓式測量方法，用雙硅壓阻式壓力傳感器以減小油密度隨溫度變化對(duì)液位測量的影響。液位敏感元件采用IC-1431型硅壓阻式壓力傳感器，它是利用腐蝕工藝在單晶體硅片上制成硅杯（如圖)，其中間部分形成硅膜片（即彈性體），然后用離子注入

35、工藝形成一定形狀的力敏應(yīng)變片（線性變化的范圍由制作工藝決定）。硅膜上帶有增益電阻，以其阻值來補(bǔ)償電橋靈敏度的離散性。傳感器電路原理如圖所示。恒流源Io=1.5mA為電橋供電，輸出Uo滿量程2V，制作工藝得當(dāng)可使得力敏應(yīng)變片形變量與輸出電壓Uo成線性關(guān)系，即Uo。A、B兩端可接取樣電路或放大電路，把輸出信號(hào)整定成420mA或05V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，即可經(jīng)安全柵輸入智能儀表。溫度的變化引起液體密度變化（罐內(nèi)油密度的變化主要是受溫度影響），進(jìn)而影響測量精度。盡量減少這種影響是在靜壓力式測量方法中首先要解決的問題。方案設(shè)計(jì)如圖所示，投放兩個(gè)給定距離Ho的IC-1431型傳感器，其中一個(gè)在油罐底面，兩傳感器輸

36、出的電壓信號(hào)經(jīng)安全柵輸入智能儀表作運(yùn)算處理后顯示測量值并與上位機(jī)通信。設(shè)計(jì)思想是由靜壓力、彈性體形變與電壓Uo一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)模型，通過給定高度求未知高度。由彈性體在其彈性范圍內(nèi)所受拉壓力與形變成正比可知：圖3.5 硅杯傳感器電路圖    液位控制方案液體靜壓力p形變量，又因Uo，故液體靜壓力pUo。對(duì)圖4中AB兩點(diǎn)作分析可知    p1=Tgh=KU1          （1）    p=TgH=

37、KU        (2)    聯(lián)立（1）、(2)式得(3)    從式3可看到消除了T (T溫度下液體密度）對(duì)H的影響，H的測量精度由U、U1、Ho來決定，對(duì)傳感器制作工藝和電路的設(shè)計(jì)及制作提出了更高的要求。3.3.2溫度測量該監(jiān)控系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)采集是由變送器完成的，溫度變送器采用的是Pt100熱電阻，熱電阻的測量原理是導(dǎo)體或者半導(dǎo)體電阻值隨溫度的變化而變化，把溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻的變化。熱電阻測溫的特點(diǎn)是信號(hào)可以遠(yuǎn)傳、靈敏度高、無需參比溫度

38、?？梢杂米骰鶞?zhǔn)儀表。3.3.3壓力測量壓力變送器我選擇ZY-YLB180壓力變送器。ZY-YLB180壓力變送器是江蘇中儀自動(dòng)化儀表有限公司公司引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器。關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進(jìn)口高品質(zhì)擴(kuò)散硅式壓力傳感器作為敏感元件，它是利用硅平膜片在微小變形時(shí)有良好的彈性特性，當(dāng)硅片受壓后，膜片的變形時(shí)擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生變化。采用專用集成模塊，經(jīng)精細(xì)的溫漂、零點(diǎn)、非線性補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)壓力變化的準(zhǔn)確測量和變送。整機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格組裝和測試，該產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點(diǎn)。3.3.4流量測量在流體流動(dòng)的作用下，儀表進(jìn)出口兩端形成壓差

39、，一對(duì)橢圓齒輪在軸上不停的旋轉(zhuǎn)，其齒輪間的空腔充滿液體，隨著旋轉(zhuǎn)被排出，測出橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)即可知道流經(jīng)儀表液體的流量。設(shè)橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)一周排出的體積量Q，單位時(shí)間橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)次數(shù)為N，則在該時(shí)間內(nèi)流過的液體體積量為NQ。如果確定了油品的密度P我們還可以用流量計(jì)來計(jì)算出油品的質(zhì)量M=NQP。流量的測量我選擇上海懇諾儀器儀表有限公司的LC石油制品流量計(jì)。LC系列石油制品橢圓齒輪流量計(jì)是一種指針顯示，字輪累積計(jì)數(shù)裝置及回零裝置的輕型容積式流量儀表，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的液體流量控制，適用于各種類型的液體測量，如原油、柴油、汽油等，具有量程大，精度高，使用和維修方便等特點(diǎn)，選用不同的制造材料，可滿足石油

40、、化工、醫(yī)藥、食品、冶金、電力、交通等各領(lǐng)域的液體流量計(jì)量。圖 3.8 流量計(jì)技術(shù)簡介:該系列石油制品橢圓齒輪流量計(jì)系直讀累積式流體流量計(jì),是由裝有一對(duì)橢圓齒輪轉(zhuǎn)子的計(jì)量室、密封聯(lián)軸器 （ 小口徑流量計(jì)采用靈敏度高的磁性聯(lián)軸器 ） 和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)組成。在儀表測量室進(jìn)出口兩端液體壓差的作用下 , 一對(duì)橢圓齒輪在軸上不停的轉(zhuǎn)動(dòng)并排出液體 , 測出橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)即可知道流經(jīng)儀表的液體的總和。 產(chǎn)品特點(diǎn):精確度高 , 受液體粘度影響較?。槐砬安恍璋惭b直管段；可靠性好 , 壽命長 , 量程范圍大 , 壓力損失小本質(zhì)安全型防爆，防爆標(biāo)志：ExiaIIAT3；測量基本上不受溫度 , 壓力變化的影響 , 且安裝方

41、便。合格證書號(hào)GYB5397，與關(guān)聯(lián)設(shè)備LB867連用，用于相應(yīng)爆炸危險(xiǎn)場所。技術(shù)參數(shù):允許基本誤差：±0.5 ±0.2；被測液體溫度：-10+65；主要材質(zhì)：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼管道連接法蘭：JB78-59，JB79-59；連接方式：法蘭連接DN10DN100，螺紋連接DN10DN50；安裝方式；水平、垂直；口徑系列：DN10，15，20，25，40，50，80，100；壓力損失：0.1 MPa安裝注意事項(xiàng): 安裝前應(yīng)徹底清洗管道，并在流量計(jì)前安裝過濾器，以防止雜物進(jìn)入流量計(jì)。被測液體含有氣體時(shí)，應(yīng)安裝空氣分離器。應(yīng)注意必須把流量計(jì)的橢圓齒輪軸安成水平位置，即表盤與地平面垂

42、直。調(diào)節(jié)流量和啟動(dòng)，關(guān)閉的閥門應(yīng)分別安裝在流量計(jì)的進(jìn)出口端。流量計(jì)殼體上箭頭指向應(yīng)與被安裝管道的液體流動(dòng)方向一致。連續(xù)流程的管道，安裝流量計(jì)的水平管道應(yīng)裝有旁路閥，以便定時(shí)清洗、檢修。在垂直管道上流量計(jì)，應(yīng)裝在旁路管道中以防止雜物落入儀表內(nèi)；嚴(yán)禁用水測試流量計(jì)；啟動(dòng)或停止時(shí)，啟閉閥門應(yīng)緩慢，防止突然沖擊，并應(yīng)防止倒流、流量計(jì)進(jìn)行檢修時(shí)，不得將后蓋拆卸，以免重裝時(shí)產(chǎn)生精度變化而影響以便準(zhǔn)確度。3.3.5噴淋器選擇儲(chǔ)罐噴淋裝置是油罐上裝設(shè)的一種水冷卻降溫設(shè)施。在夏天氣溫高的時(shí)候，對(duì)地面油罐不斷均勻地進(jìn)行噴淋水冷卻，水由罐頂經(jīng)罐壁流下，使冷卻水帶走油罐所吸收的太陽輻射熱，降低油罐氣體空間溫度，使晝夜

43、油面溫度變化幅度減小，大大減少油罐小呼吸損耗。噴淋裝置我選擇洪湖市藍(lán)天安環(huán)節(jié)能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LTSPL型的儲(chǔ)罐噴淋裝置。由于以前儲(chǔ)罐噴淋裝置都是由施工單位現(xiàn)場制作，缺點(diǎn)很多。如：施工環(huán)境差，受天氣影響施工時(shí)間長，施工設(shè)備不全，質(zhì)量無法保證等因素導(dǎo)致設(shè)備成本提高、使用壽命低、施工周期長而影響整體工程進(jìn)度、增大投資方的投資金額，從而無法滿足現(xiàn)實(shí)工程需求。而TSPL型儲(chǔ)罐噴淋裝置，全部在工廠內(nèi)設(shè)計(jì)制作，具有生產(chǎn)周期短、設(shè)備先進(jìn)、生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)等條件，使得其成本無形降低，且質(zhì)量有保證。LTSPL型儲(chǔ)罐噴淋裝置全部采用法蘭連接形式運(yùn)到現(xiàn)場后，只需按隨貨圖紙組裝即可，施工現(xiàn)場基本不需動(dòng)火，從而縮短安裝周期

44、，降低安全隱患，有效保持現(xiàn)場施工環(huán)境。LTSPL型儲(chǔ)罐噴淋裝置采用新材料、新制作工藝（全部采用20#流體用無縫鋼管制造，制造完工后整體熱浸鍍鋅），因而有效提高產(chǎn)品使用壽命，使用壽命可達(dá)15年以上。3.3.6閥門的選擇本設(shè)計(jì)中使用的法門全部為氣動(dòng)閥門。這樣更有利于控制過程的安全。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型（Air to Open） 是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí)，閥門向增加開度方向動(dòng)作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時(shí)，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時(shí)，閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作，在沒有輸入空氣時(shí)，閥門全閉。故有時(shí)氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型（Fail to Close FC）。氣關(guān)型（Air to

45、 Close）動(dòng)作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時(shí)，閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作；空氣壓力減小或沒有時(shí)，閥門向開啟方向或全開為止。故有時(shí)又稱為故障開啟型（Fail to Open FO）。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)中需要四個(gè)氣動(dòng)閥門，一個(gè)閥門用于控制噴淋器，一個(gè)用于控制油品的輸油，還有兩個(gè)用于控制壓力。噴淋器是控制油品溫度的裝置，他的作用是保證油品的溫度不高于規(guī)定值。如果油品溫度過高很可能出現(xiàn)危險(xiǎn)事故。因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必須是油品的溫度控制在低溫水平。既要求事故發(fā)生時(shí)要求噴淋器盡量進(jìn)行降溫動(dòng)作，所以選擇氣關(guān)閥門。對(duì)于控制輸油管道的閥

46、門我選擇氣開閥門。當(dāng)有關(guān)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題是要求輸油管道停止輸油動(dòng)作，以免造成油品泄漏或者造成事故，因此要求一旦發(fā)生問題就關(guān)閉輸油管道。所以氣開閥門適合這一要求，一旦出現(xiàn)問題或者失去控制信號(hào)時(shí)閥門自動(dòng)關(guān)閉保證油品安全。 對(duì)于壓力控制的兩個(gè)閥門要滿足油罐內(nèi)微正壓的條件，所以氮?dú)馊肟陂y門選擇氣開閥門，氮?dú)獬隹陂y門選擇氣關(guān)閥門。3.3.7工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)智能儀表用來檢測油罐的參數(shù)變化，視頻監(jiān)控器則用以監(jiān)控油罐周圍環(huán)境的情況。本設(shè)計(jì)中每個(gè)油罐安裝兩個(gè)視頻監(jiān)視攝像頭，由油罐的頂端向下45度角監(jiān)視。視頻拍攝的畫面直接顯示在操作站的顯示器上。兩個(gè)視頻監(jiān)視器一天24小時(shí)監(jiān)視油罐以及有關(guān)周圍的環(huán)境。具體設(shè)計(jì)如下：

47、攝像機(jī)采用彩色，黑白自動(dòng)轉(zhuǎn)換的攝像機(jī)，并配有遠(yuǎn)距離紅外燈使用，保證夜晚也可以正常使用。攝像機(jī)我選用海康威視DS-2CZ232P的低度彩色攝像機(jī)晝夜彩色攝像機(jī)設(shè)計(jì)用于惡劣的光照條件以及日/夜監(jiān)視應(yīng)用，電視線的高水平分辨率,自動(dòng)“日/夜”轉(zhuǎn)換功能使得攝像機(jī)可在白天捕獲到高質(zhì)量的彩色圖像，并且在夜間也能拍攝到清晰的黑白圖像，這使得它們尤其適用于 24- 小時(shí)監(jiān)視。海康威視DS-2CZ232P攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)：（1）成像器件：1/4英寸Sony Super HAD CCD（2）日/夜轉(zhuǎn)換功能：自動(dòng)/手動(dòng)可選（3）背光補(bǔ)償：ON/OFF 可選（4）信噪比：參數(shù)糾錯(cuò)>50db(5)自動(dòng)光圈鏡頭：DC伺

48、服(6)電源：參數(shù)糾錯(cuò)DC12V±10%(7)分辨率：752*582（8）LAN接口：參數(shù)糾錯(cuò)10Base-T/100Base-TX(RJ-45)（9）產(chǎn)品尺寸：64×61×（10）產(chǎn)品質(zhì)量：650g（11）環(huán)境溫度：-10-60（12）環(huán)境濕度：<95%(13)單價(jià)：1680元云臺(tái)我選擇北京普安科技有限公司生產(chǎn)的PAC-E880A防爆云臺(tái)。PAC-E880A的特點(diǎn)是采用進(jìn)口組件變速箱，可加裝雙側(cè)紅外射燈專門設(shè)計(jì)的外殼便于拆卸、安裝、維修可調(diào)水平自動(dòng)限位，鋁合金材料耐高溫，耐老化，抗腐蝕，防水，防酸雨H型內(nèi)置自動(dòng)加熱系統(tǒng)，適用于高寒地區(qū)配套支架：專利設(shè)計(jì)的走

49、線方式節(jié)省了出線長度，保證了出線安全，使出線不會(huì)被破壞、磨損云臺(tái)選用永久型重載磁同步電機(jī)，具有云臺(tái)停機(jī)保護(hù)功能，抗強(qiáng)風(fēng)，裝有高性能長壽命。PAC-E880A防爆云臺(tái)技術(shù)指標(biāo)：(1)轉(zhuǎn)動(dòng)角度: 水平0度-350度, 垂直+10度-60(2)度旋轉(zhuǎn)速度: 水平10度/sec, 垂直5度/sec (3)負(fù)荷: 10Kg(無劇列振動(dòng))(4)工作方式: 上、下、左、右、自動(dòng)左右往返控制(5)普通AC24V云臺(tái)控制器或普通解碼器控制輔助控制電源(6)云臺(tái)本身控制電路需輔助供電外殼(7)鋁合金重量尺寸: 頂載8kg, 222×181×243mm 側(cè)載7kg, 380×181&#

50、215;211mm 支持預(yù)置位(8)電源電壓：DC12V (9)工作溫度：-35+40（10）工作濕度：<98%（11）單價(jià)：6400元顯示器我選擇宏基的V193WLb，基本參數(shù)如下：（1）尺寸：19英寸（2）屏幕比例16：10（3）接口類型：15針D-Sub接口（4）亮度：250cd/m2 對(duì)比度：8000000：1（5）分辨率：1440*900 60hz（6）響應(yīng)時(shí)間：5ms（7）可視角度：水平角度：160垂直角度：160（8）單價(jià)979元圖3.9 攝像機(jī)與云臺(tái)第 4章系統(tǒng)組態(tài)組態(tài)軟件的介紹當(dāng)前的流行組態(tài)軟件很多，由于本系統(tǒng)涉及變量較多，功能要求齊全，所以用工業(yè)組態(tài)軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，其

51、中組態(tài)王6.5性價(jià)比高，開發(fā)周期短，通用性強(qiáng)，可靠性高的高等優(yōu)點(diǎn)，能滿足本系統(tǒng)要求，故采之。組態(tài)王6.5是可以運(yùn)行于Microsoft windows98/2000/XP/Win7中文操作平臺(tái)的人機(jī)界面軟件。組態(tài)王6.5對(duì)設(shè)備的管理通過對(duì)邏輯設(shè)備的管理實(shí)現(xiàn)，每個(gè)邏輯設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)外設(shè)。對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問和操作，是通過組態(tài)王自帶的SQL訪問管理器，使用SQL語言實(shí)現(xiàn)。軟件組態(tài)包括：輸入輸出端口與現(xiàn)場儀表信號(hào)的對(duì)應(yīng)、實(shí)現(xiàn)控制功能及控制回路連接、工藝流程圖的輸入及與現(xiàn)場儀表的對(duì)應(yīng)。組態(tài)是DCS 系統(tǒng)里一個(gè)重要的概念，組態(tài)技術(shù)也是DCS 系統(tǒng)施工中至關(guān)重要的一環(huán)，它的技術(shù)含量極高，當(dāng)然經(jīng)濟(jì)效益也是最高的。組

52、態(tài)就是將各類書面設(shè)計(jì)文件（控制方案、圖形、報(bào)表等）轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀挥?jì)算機(jī)接收并執(zhí)行的軟件過程，它是項(xiàng)目中軟件工作的主體。組態(tài)過程需要系統(tǒng)內(nèi)各種應(yīng)用軟件包的支持，主要涉及數(shù)據(jù)庫生成、操作環(huán)境編排、圖形建造、報(bào)表填寫、順序控制和復(fù)雜算法的編程等內(nèi)容。簡單說是按照工藝要求，把功能塊連接起來形成控制方案，然后由工程師站下裝數(shù)據(jù)到現(xiàn)場操作站執(zhí)行各種控制功能。監(jiān)控系統(tǒng)包括系統(tǒng)的管理、生產(chǎn)畫面、下達(dá)命令、畫面監(jiān)控、實(shí)時(shí)管理、各種曲線顯示和打印、各種報(bào)表生成等。要符合,按照分級(jí)瀏覽、逐德生生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)風(fēng)格級(jí)細(xì)化的原則設(shè)計(jì)畫面,采用彈出式窗口、下拉式菜單等多種符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)畫面的切換和顯示,

53、單個(gè)畫面Windows的工藝流程、信息顯示(包括運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)、故障情況等)和各種曲線要布局合理、生動(dòng),色調(diào)柔和1415。組態(tài)界面的功能組態(tài)界面要有登陸推出工能。組態(tài)界面要能夠詳細(xì)的顯示由測量儀表測量的液位，溫度，流量和壓力的數(shù)值，而且要顯示報(bào)警和歷史記錄。組態(tài)界面還能夠?qū)崟r(shí)對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整下面是組態(tài)界面的詳細(xì)介紹。登陸界面 該界面是用戶登錄時(shí)用到的界面。該界面有用戶登錄、用戶管理和退出注銷三部分組成。該界面要求用戶名和用戶密碼的提交，用戶名和密碼都正確才能夠進(jìn)行登錄。該界面還有退出和注銷功能，用于退出監(jiān)控系統(tǒng)和更換登錄的用戶。油庫監(jiān)控系統(tǒng)主界面該界面由工藝流程、數(shù)據(jù)采集、參數(shù)設(shè)定、趨勢(shì)圖

54、，報(bào)表生成和系統(tǒng)報(bào)警組成。通過這個(gè)界面可以進(jìn)入下一層的控制界面如點(diǎn)擊工藝流程就會(huì)進(jìn)入工藝流程圖界面進(jìn)而對(duì)液位進(jìn)行操作控制動(dòng)作。窗口頂部建立有一系列菜單，由菜單可進(jìn)人工程報(bào)表、實(shí)時(shí)曲線圖、歷史曲線圖、參數(shù)設(shè)定和報(bào)警歷史數(shù)據(jù)等畫面，也是實(shí)現(xiàn)各種管理操作的起始畫面。工藝流程界面該窗口顯示油庫油罐整體的工藝流程模擬圖，根據(jù)現(xiàn)場傳送來的測量的實(shí)測值，動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)油罐的油品的液位、溫度、壓力和流量。油罐模擬圖中建立了按鈕功能，點(diǎn)擊它可查閱油罐的詳細(xì)信息。這一界面還有報(bào)警顯示畫面有事故發(fā)生就會(huì)發(fā)出報(bào)警動(dòng)畫和蜂鳴報(bào)警音樂。數(shù)據(jù)采集界面這一界面又分為巡檢圖界面和資源展示界面。巡檢圖界面是查詢有關(guān)的參數(shù)，幫助操作

55、員掌握每個(gè)油罐的詳細(xì)信息包括油品類型、液位、溫度、壓力和流量。資源展示界面主要是為收發(fā)油作參考，這一界面顯示油庫當(dāng)前的油品存儲(chǔ)量和油庫的總存儲(chǔ)能力。參數(shù)設(shè)定界面這一界面包括工藝參數(shù)界面和系統(tǒng)參數(shù)界面。工藝參數(shù)界面又包括液位控制界面、溫度控制界面、壓力控制界面還有流量控制界面。（1）液位控制界面在這一界面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位測量值，期望值的顯示。并且對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)控調(diào)整液位，這一界面會(huì)顯示動(dòng)態(tài)的液位變化過程。當(dāng)液位超過上下限值時(shí)，這一頁面也會(huì)發(fā)出液位報(bào)警。這一界面可以設(shè)定液位的上下限和報(bào)警的范圍。（2）溫度控制界面溫度控制界面是現(xiàn)實(shí)溫度的測量值與期望值的界面。在這一界面可以顯示溫度變化的動(dòng)態(tài)變化過程，

56、并且對(duì)溫度進(jìn)行上下限的監(jiān)控和報(bào)警當(dāng)溫度的測量值超出限值時(shí)會(huì)在這一界面發(fā)出警報(bào)。通過這一界面可以對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整使溫度控制在正常水平。這一界面可以設(shè)定溫度的上下限和報(bào)警的范圍。（3）壓力控制界面壓力控制界面是實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力控制和操作的界面。主要是現(xiàn)實(shí)壓力變送器測量的現(xiàn)場壓力值和期望值并且對(duì)壓力進(jìn)行控制。當(dāng)壓力不正常變化是要求這一界面發(fā)出報(bào)警。這一界面還要求顯示壓力的動(dòng)態(tài)變化過程。這一界面可以設(shè)定壓力的上下限和報(bào)警范圍。（4）流量控制界面這一界面功能要求實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測量值和期望值進(jìn)行顯示。并且顯示流量的動(dòng)態(tài)變化曲線，通過控制按鈕可以對(duì)流量進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)油品輸出時(shí)會(huì)通知用戶并且顯示輸油過程。油品出現(xiàn)遺漏等情況時(shí)這一界面會(huì)發(fā)出報(bào)警。流量控制界面也會(huì)顯示油品輸出的質(zhì)量以及控制閥門的開度和工作情況。這一界面可以設(shè)定流量的上下限和報(bào)警范圍。趨勢(shì)圖顯示界面這一界