张树文油气储运系统自动化第三章油库管理自动化1.ppt

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1、2023-2-161 油库自动化油库自动化 -1 22023-2-16油库自动化？n油库+自动化测量测量控制控制管理管理温度温度压力压力流量流量液位液位成分成分泵泵锅炉锅炉阀门阀门设备设备安全安全经营经营32023-2-16n油库自动化的主要内容有哪些？油库来油、外输及库存量计量油罐区自动化：n油罐液位、温度；超限保护；n流程自动切换；n油罐密闭控制；装卸区自动化消防系统自动化油库管理信息系统自动化42023-2-16第1节 油库自动化概述n1、油库工艺流程、油库工艺流程n2、系统设计概况、系统设计概况n3、油库自动化系统总体方案、油库自动化系统总体方案n4、自动计量系统、自动计量系统n5、自

2、动付油系统、自动付油系统n6、管线工艺自动化、管线工艺自动化/阀门控制系统阀门控制系统n7、可燃气体报警系统、可燃气体报警系统n8、视频监控系统、视频监控系统n9、作业优化调度系统、作业优化调度系统52023-2-161、油库工艺流程n油库的作用？ n是纽带n是基地n是终点 接收、储存和发放原油或石油产品62023-2-161、油库工艺流程n油库的工艺流程？n储存区n装卸区 操作区n辅助生产区n行政管理区油罐泵房管道 外输泵房铁路 火车公路 汽车水路 轮船加热炉消防污水处理阴极保护变配电指挥 外销调度72023-2-162、 自动化系统设计自动化系统设计n2.1 系统设计思想系统设计思想信息管

3、理体系结构信息管理体系结构n符合整个石化行业的符合整个石化行业的ERP建设的需要建设的需要n为逐步形成支持决策层、利润层和生产成本控制为逐步形成支持决策层、利润层和生产成本控制层三层管理体系的信息集成系统提供可能。层三层管理体系的信息集成系统提供可能。n为实现集团自动处理有关财务、原料及设备管理、为实现集团自动处理有关财务、原料及设备管理、生产计划、以及整个供应过程中的销售和分销活生产计划、以及整个供应过程中的销售和分销活动提供了基础。动提供了基础。 82023-2-162.2 系统设计原则系统设计原则n自动化技术、信息技术n系统开放n管控一体化 n 系统设计原则92023-2-162.2 系

4、统设计原则系统设计原则n开放性标准化原则开放性标准化原则n可靠性安全性原则可靠性安全性原则n准确性可测试性原则准确性可测试性原则n实用性与先进性相结合原则实用性与先进性相结合原则102023-2-162.3 系统设计目标和内容系统设计目标和内容n利用现代控制技术，构建多点自动化测控系统n采用先进、可靠、简单、实用的工控技术n利用现场总线技术，构建油库自动化控制网络n建立集油库库区自动化测控系统于一体的自动化监控平台n建立完整的油库综合管理系统n现场信息与管理信息结合形成管理控制系统。n实现与相关公司信息系统的无缝连接112023-2-163 油库自动化系统总体方案油库自动化系统总体方案n3.1

5、 系统总体方案设计原则n3.2 系统总体结构设计方案n3.3 油库自动化系统总体结构122023-2-163.1 系统总体方案设计原则n整个系统由四个控制子系统构成。 n阀门自动控制及安全联锁系统n储罐混合法自动计量系统n微机自动发油系统n安全监控系统（包括：可燃气检测系统、油库电视监控系统、高/低液位监测系统、电子巡更等）132023-2-163.2 系统总体结构设计方案n系统自下向上由现场自动化层、集中控制层及管理层（包括油库管理层、公司管理/调度层）三个层面组成。n系统结构如下 142023-2-16152023-2-16n现场自动化层现场自动化层n 现场自动化层实现油库生产作业设备现场

6、单点测控，包括汽车发油控制、油罐自动计量、管线工艺自动化、库区安全监控（电视监控、油气报警、智能巡检、门禁监控）等系统的现场单点测控。162023-2-16集中控制层集中控制层n实施各子系统的监控管理系统，采集各系统作业设备数据，监控管理各子系统的信息。n实施自动化监控平台，在监测现场作业设备基础上，跟踪作业流程、实现作业信息共享，作业流程关联监控，通过油库网络环境，提供油库自动化统一监控平台，满足油库集中监控的需求。在网络环境下，获取的测控系统信息支持远程数据传输，提供远程监测功能。n实施作业调度优化系统，以自动化监测系统获得的现场作业数据为依据，优化库区工艺控制流程。172023-2-16

7、管理层管理层n油库综合业务管理系统，以数据库、网络技术为基础，依托油库自动化子系统，面向油库日常作业，提供流程化、信息化管理手段，为油库领导及上级管理部门提供油库自动化监控信息，作业调度信息、业务管理信息的综合分析、查询功能，为油库内部管理提供更准确、有效的决策支持。通过接口与业务管理系统实现数据共享，为上级管理部门迅速掌握油库实时信息，加强检查、指导提供技术支持手段。182023-2-16与其它系统关系与其它系统关系n业务管理系统的发油指令业务管理系统的发油指令n油库自动化系统的发油数据油库自动化系统的发油数据n业务管理系统的进货数据业务管理系统的进货数据n油库自动化系统的计量库存油库自动化

8、系统的计量库存n设备故障与报警信息设备故障与报警信息n数据查询与报表数据查询与报表n基础数据基础数据192023-2-163.3 油库自动化系统总体结构n3.3.1系统逻辑结构n3.3.2系统物理结构n3.3.3系统的网络结构n3.3.4现场测控网络结构n3.3.5油库SCADA系统的技术指标n3.3.6 油库系统防火墙202023-2-163.3.1系统逻辑结构n系统逻辑结构分为两个层次。n第一个层次以油库的自动计量、自动付油、安防监控等自动化系统为基础，实现油库层次的自动化操作和安全管理。n第二个层次以实时数据库、业务数据库为基础，通过设备管理、优化调度、二次物流等功能模块，实现业务层面的

9、生产和管理自动化调度管理系统。212023-2-163.3.2系统物理结构系统物理结构n油库管控系统选择SCADA系统模式，采用分级分布式计算机控制系统，对工程的工艺过程进行集中管理、分散控制。n油库SCADA主站计算机系统采用开放式体系结构，有利于将来系统的升级。中心控制室计算机系统、各子系统通过网络与主站计算机通讯。n生产网、业务办公网和上级公司数据通信网构成了一个先进的管理控制和数据采集系统(SCADA)，实现了对整个油库信息的集中管理及分散控制。 222023-2-163.3.3系统的网络结构系统的网络结构n采用总线型接入，在内网中有数据库服务器，WEB服务器，数据采集服务器和IP21

10、服务器。n油库采用总线型接入，使用硬件防火墙进行内外网隔离。内网分成两个网段即网段A（办公网络）和网段B（控制网络）。网段B采用数据冗余技术。网段A有若干台办公PC机组成，网段B有数据采集机，数据库服务器，计量管理机，付油开票机、付油管理机，可燃气体报警机，电视监控设备等组成。库内网段A（办公网）和上级公司网络不能直接访问库内网段B（控制网）内的计算机，访问网段B（控制网）内控制机数据必须通过网段B（控制网）的数据采集机，网段B（控制网）内所有计算机与网段B（控制网）以外任何数据交互也必须通过数据采集机。n上级公司通过VPN隧道与油库进行通信和数据传输。n各子系统中工作站通过路由器或光纤交换机

11、与一台服务器连接构成库区局域网。该网络的网络软件工作平台采用WINNT。在网络服务器上安装WINNT服务器版。每工作站上安装 WIN2000作为工作站的工作平台。外网与内网通过安装在服务器内的防火墙进行数据交换，以保证内网数据库的安全。n该网络在100米范围内用双绞线做网线，100m以上采用光纤通讯建立100M网络。整个油库管理系统软件安装在服务器上。各个工作站安装相应的计量与控制软件。232023-2-163.3.3系统的网络结构系统的网络结构242023-2-163.3.4 现场测控网络结构现场测控网络结构n测控网络结构测控网络结构n现场自动化系统可以简单概括为“大系统，多功能”n系统间的

12、相互联系纷繁复杂，为保证油库各系统稳定、可靠运行，拟在油库测控现场采用现场总线网组建自动化测控网络：n系统采用西门子S7-400PLC做双机冗余主站，以Profibus-DB为总线协议。n在各分站中，依据不同系统采用不同现场总线设备，管线工艺设备电动阀门，传感器，管道泵的控制采用AS-i总线设备为分站，汽车定量装车、油罐自动计量、安全监控（视频监控系统采用视频总线）等系统采用ProfibusDB总线设备为分站，各分站通过ProfibusDB环网与总站实现数据通讯，管理终端则通过工业以太网Ethernet与总线系统的主站实现数据交换 252023-2-16262023-2-16系统优点及特点系统

13、优点及特点n油库采用现场总线技术系统的优点n 1）测控网络系统功能连锁n 2）节省硬件数量与投资n 3）节省安装费用n 4）节省维护开销n 5）用户具有高度的系统集成主动权n 6）系统准确性和可靠性高272023-2-163.3.5 油库系统防火墙油库系统防火墙n防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。n防火墙是网络之间执行控制策略的系统，它包括硬件和软件。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据服务器的安全政策控制（允许、拒绝、监测）出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。n它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全

14、的基础设施。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。282023-2-16防火墙的架构防火墙的架构n一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。n屏蔽路由器是一个多端口的IP路由器，它通过对每一个到来的IP包依据组规则进行检查来判断是否对之进行转发。屏蔽路由器从包头取得信息，例如协议号、收发报文的IP地址和端口号、连接标志以至另外一些IP选项，对IP包进行过滤。代理服务器是防火墙中的一个服务器进程，它能够代替网络用户完成特定的TCP/TP功能。292023-2-164 自动计量系统自动计量系

15、统n4.1系统目标和作用n4.2 系统组成结构n4.3 系统主要功能n4.4 实现效果及特点n4.5 系统主设备技术参数及特点302023-2-164.1系统目标和作用系统目标和作用n(1)实现储罐监控与计量的自动化，提高效率；n(2)实现储罐监控与计量的实时性 n(3)提高计量精度n(4)保证库区运行安全 n(5)堵塞管理漏洞312023-2-164.2 系统组成结构系统组成结构322023-2-164.3 系统主要功能系统主要功能n(1)实时测量储罐状态。n(2)储罐状态实时报警。n(3)实时监测与计量存货数量。n(4)油品计量管理与控制。n(5)生成、预览及打印报表；332023-2-1

16、64.3 系统主要功能系统主要功能n(6)保存和查询历史状态和事件n(7)保存和查询报警时间n(8)保存和查询输转油事件n(9)参数下载与设置 n(10)下载查询储罐容积表342023-2-164.4 实现效果及特点实现效果及特点n实现效果：n动态反映罐内油品液位、油高、水高、温度n提供油罐群测、单测功能n实现液位非正常状态报警（漏油、超限）n计算总质量、总体积、密度、标准密度及标准体积n实时显示监测数据n根据用户需求打印报表352023-2-16n系统特点：n(1)采用现场总线型全数字化系统。n (2)系统采用分布式测控方式。n(3)系统所有的传感器、现场处理器均采用防雷击保护措施，n(4)系统可每天24小时，365天开机运行。n(5)仪表测量精度高，液位测量精度。n(6)液位开关上下限位硬性报警，安全可靠。362023-2-164.5 系统主设备技术参数及特点系统主设备技术参数及特点n伺服式液位仪伺服式液位仪n量程：027米（标准型）n 测量精度：1mmn 油水界面测量精度：2mmn 密度测量精度：5Kg/m3n 温度测量精度：0.1n 测量分辨率：0.1mmn 重复性：0.1mm