浅谈西固油库自动控制系统的改进

[摘 要] 基于对现有西固油库自动控制系统的分析,提出了管控一体化改进的设计,使信息集成化、动态化,实现物流、信息流、价值流三流合一,实现人、财、物等资源的最佳利用,实现产、供、销相结合,完成正常生产和突发事务处理,实现企业价值的最大化。

[关键词] 自动化管理 信息孤岛 管控一体化 ERP

1、引言

西固油库坐落于兰州市西固区,现总库容近37万立方米(其中,汽油6万立方米,柴油31万立方米),是中国石油西北销售公司在西部地区的一座功能最全、库容最大、基础管理最扎实的一级集散油库。

随着计算机信息技术的迅速发展,西固油库在生产控制层面已经建立了9套自动化系统。但各软件系统之间的兼容性较差,各个管理和生产子系统相互独立(信息孤岛),不能实现数据共享,严重影响到企业生产的效率和管理水平。因此,采用先进的信息技术,建立库区控制网络统一的全局实时数据库,并配套成熟的油品储运软件和管理软件,搭建西固油库管控一体化的系统平台是非常必要的。

2、西固油库管控一体化的设计

油库管控一体化是通过对收、发、存以及安全消防等生产过程实施自动化监控管理,来提高劳动生产率,提高油库安全监控水平。

2.1设计原则

在系统改进设计中,整个设计应紧密围绕技术先进、结构合理为核心,同时系统选型和配置具备足够的安全性、先进性、可靠性,以及必要的开放竞争性、易用性和可拓展性。

2.2系统架构

在设计中选用通用的三层结构体系,由BPS(计划层)、MES(执行层)、PCS(控制层)组成(图1系统逻辑结构图)。控制层中自动化系统采用DCS系统作为整个库区自动化控制平台,连接所有的现场自动化仪表设备和现有的系统等,并通过OPC与兰州油库的ERP(西北销售公司总部物流调度指挥系统)系统实现数据对接。

ERP系统处于管控一体化系统三层结构的最上层,为公司高管层的决策提供综合信息资源。

PCS层处于结构的底层,它向MES提供生产管理所需要的各种原始数据,这些数据经过MES层加工处理后,对指导生产、优化生产具有重要的作用。

MES主要负责生产管理和调度执行,处于三层结构的中间层,是计划层ERP和控制层PCS之间的执行层,起承上启下的作用。通过MES将ERP与PCS集成起来进行信息转换,可以直接反映经营者所关心的生产进度和质量变化等信息。因此MES层的信息集成是流程工业管控一体化系统研究与发展的关键。

各个系统本地应用站中的OPC服务器将集合成为整个罐区自动化系统与事务管理系统平台。该平台可以通过OPC、MODBUS、HART等协议的使各个子系统和现场仪表进行水平集成,同时也可以给现场智能设备集成提供了HART、Foundation现场总线、AS-接口和Profibus DP。

系统提供的库存管理系统将收集库区所有储罐的液位、温度等信息,并通过罐表子系统Tankmaster实时计算当前的库存信息,并将结果传送给相关的用户,如装车自动化管理系统、ERP用户等。详细数据结构图如图2所示。

2.3系统功能设计

管控一体化的系统主要包括控制系统和管理系统。控制系统中设置了基于油库业务和设备的多个监控点,当各个监控系统将油库业务流程的信息和数据准确及时地汇集上来之后,管理系统便能够对这些信息进行过滤和汇总,同时也将提供全部的汇总信息、明细信息、历史查询以及实时查询,为管理者提供有效的决策依据。

图2 数据结构图

3、关键技术实施方案

3.1库区监控系统

为满足油库生产操作、防火监视、安全保卫及管理的需要,电视监控系统设在中心控制室,全库各处的摄像机、监视器、控制终端均接至视频网络服务器,在视频网络服务器进行控制和视频切换。改进后的监控系统将油罐的监控全部移入DCS系统中,原有的大部分PLC系统下的监控(火灾报警系统监控、油气回收系统监控)将通过串行通讯模式与DCS系统进行连接,用于控制装卸铁路栈台的PLC系统将完全被DCS系统取代,实现定量撞车的自动化统一管理。

3.2生产管理系统

利用DCS控制系统的优势,集中库区所有生产信息,实时监控制库区所有自动化设备的,实现对库区的自动控制和管理。整个库区的库存管理,装车的自动化控制,油品调度控制,物料平衡的整定都由有统一的DCS平台来实现。

3.3定量装车自动化管理

系统具备ERP接口,能自动将装车信息上传至上级管理部门。将TMS 管理系统的软件将直接安装在DCS系统的应用站中,在用于装车管理的开票室设装车客户端,用于管理当天和临时到达的客户定单,并生成并管理装车车辆的信息。

3.4ERP订单管理

罐区自动化系统将与ERP系统连接,所有批量交易数据将经过核算和物料平衡后送交ERP系统供管理层决策,并直接接收来自上级主管部门的定单,在定单执行完毕后,将执行的结果信息返送会ERP系统中。

3.5可燃性气体报警系统、消防系统

报警系统和消防系统与DCS系统通过MODBUS的方式连接,以实现信息的共享。在有火警发生时,系统在接收到确认信号后,关闭所有收发油系统,同时打开所有门禁系统。

3.6安防监控系统

安防监控系统将是独立的子系统,用于监视库区的运行情况。根据兰州西固库区的基本情况,监控系统的视频信号直接进入监控中心,由监控中心统一管理。整套监控系统将以视频切换矩阵主机为中心,配置多媒体电脑、矩阵控制键盘、硬盘录像机、监视器等设备,独立工作,同时通过计算机的集成,与其它子系统有机地协同工作,联动防范,共同构成一个完整的安全防范系统。

采用总线式防盗报警系统以联网控制方式,控制前端的红外+微波双鉴探测器等设备,可对整个西固油库的监控点进行监视。通过视频矩阵主机实现与防盗报警、门禁控制、消防等系统的联动功能。

4、结语

企业管理信息化企业管理工作的基础,是全面提升企业管理水平,实现体制创新、科技创新和管理创新最现实的途径之一。从西固油库的实际情况而言,通过建立油库管控一体化系统,可以对油库各业务环节进行整合,解决分散、独立系统信息共享的难题,实现信息集中统一监控与信息共享。实施信息系统整合,可以确保油库生产信息数据集中、准确、可靠,使油库作业更加规范、标准,不仅总体成本降低,而且还能大大提高安全等级及管理效率。

参 考 文 献

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