摘要：為了推動(dòng)石油化工油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化的發(fā)展，依據(jù)SCADA系統(tǒng)的技術(shù)的發(fā)展，詳細(xì)介紹了SCADA系統(tǒng)在油品儲(chǔ)罐中的應(yīng)用，并通過(guò)基于RTU控制單元分析了SCADA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)一步闡述該系統(tǒng)的先進(jìn)性和重要性。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的自動(dòng)化率可達(dá)95％以上，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度， 并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)裝置長(zhǎng)時(shí)間的安全生產(chǎn)為企業(yè)帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了石油化工油品儲(chǔ)運(yùn)和工業(yè)自動(dòng)化的長(zhǎng)足發(fā)展。 關(guān)鍵詞： SCADA系統(tǒng)；RTU；油品儲(chǔ)運(yùn)；罐區(qū) 一、前言 近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，工業(yè)和生活用油的需求不斷增加，使得油庫(kù)在生產(chǎn)和管理方面的工作日益繁重。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普及和發(fā)展，油庫(kù)的自動(dòng)化控制開(kāi)始考慮利用先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其它相關(guān)的高科技技術(shù)來(lái)管理控制油庫(kù)的經(jīng)營(yíng)。 本文就SCADA系統(tǒng)在油品儲(chǔ)罐中的應(yīng)用，結(jié)合油庫(kù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)油庫(kù)生產(chǎn)的自動(dòng)化和日常管理工作的規(guī)范化進(jìn)行一個(gè)比較全面闡述。通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外成功管理模型與領(lǐng)先技術(shù)，以先進(jìn)理念設(shè)計(jì)并向石油庫(kù)銷售企業(yè)提供一體化的油庫(kù)儲(chǔ)運(yùn)和成品油收發(fā)解決方案，使油庫(kù)操作做到有規(guī)可依，有據(jù)可查，實(shí)現(xiàn)各個(gè)操作環(huán)節(jié)的電子化，規(guī)范油庫(kù)管理，消除安全隱患。SCADA系統(tǒng)協(xié)助客戶建立現(xiàn)代進(jìn)、銷、存管理體系，優(yōu)化工作流程、降低管理成本、提高工作效率、增強(qiáng)市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。 二、SCADA系統(tǒng)概述 針對(duì)罐區(qū)監(jiān)控的實(shí)際情況，采用SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)罐區(qū)的分布式監(jiān)控。SCADA系統(tǒng)由位于操作室或調(diào)度室的中心站計(jì)算機(jī)和位于各罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控對(duì)象附近的防爆遠(yuǎn)程終端單元（RTU）組成，計(jì)算機(jī)與各RTU之間通過(guò)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)連接。 1.系統(tǒng)配置 罐組一 平均溫度計(jì)與伺服液位計(jì)就近進(jìn)入罐旁指示儀，罐旁指示儀經(jīng)RS485通訊到室內(nèi)罐區(qū)操作站?，F(xiàn)場(chǎng)放置二臺(tái)防爆RTU，罐組一的儀表信號(hào)就近進(jìn)入防爆RTU。 罐組二 現(xiàn)場(chǎng)放置一臺(tái)防爆RTU，罐組二的儀表信號(hào)就近進(jìn)入防爆RTU。以上三臺(tái)防爆RTU經(jīng)RS485通訊到室內(nèi)罐區(qū)操作站。 2.碼頭 現(xiàn)場(chǎng)放置一臺(tái)防爆RTU，現(xiàn)場(chǎng)閥門及可燃?xì)怏w信號(hào)進(jìn)入RTU，防爆RTU經(jīng)RS485通訊到室內(nèi)罐區(qū)操作站?，F(xiàn)場(chǎng)5臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)與華洋碼頭一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)RS485通訊到室內(nèi)進(jìn)入罐區(qū)操作站。 三、SCADA系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)越性 1、 實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)油品收、儲(chǔ)、發(fā)的全面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)視 通過(guò)油罐所安裝的精確、可靠的液位計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有油罐儲(chǔ)油的實(shí)時(shí)監(jiān)視。收油時(shí)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反映收油流量，（由油罐內(nèi)油品體積增大速率計(jì)算或質(zhì)量流量計(jì)積算）及時(shí)監(jiān)督收油情況。 輸發(fā)油時(shí)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反映發(fā)油流量（由油罐內(nèi)油品體積減少速率計(jì)算或質(zhì)量流量計(jì)積算）及時(shí)監(jiān)督發(fā)油情況。及時(shí)向公司管理部門報(bào)告庫(kù)區(qū)庫(kù)存、碼頭收發(fā)油數(shù)據(jù)，便于管理部門掌握工況、合理科學(xué)調(diào)度。 2、 實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)、碼頭油品收、儲(chǔ)、發(fā)過(guò)程的安全監(jiān)控 操作工通過(guò)設(shè)置液位高低限值，液位到限報(bào)警，可避免收發(fā)過(guò)程發(fā)生冒油、抽空等事故，提醒進(jìn)行收、發(fā)油的切換操作。 收、發(fā)過(guò)程遇超高超低液位報(bào)警，將自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)設(shè)定的罐切換操作程序，切換進(jìn)油罐，杜絕冒油等嚴(yán)重事故的發(fā)生。對(duì)靜置油罐實(shí)施“漏”、“竄”監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)異常立即告警。實(shí)時(shí)監(jiān)督輸油泵工作狀態(tài)，發(fā)生事故，及時(shí)報(bào)警并處理。罐區(qū)內(nèi)各點(diǎn)油氣濃度監(jiān)視，超限報(bào)警。實(shí)時(shí)監(jiān)督、統(tǒng)計(jì)崗位巡檢的情況。 3、 實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)油品收發(fā)及庫(kù)存的精確計(jì)量 對(duì)于需要準(zhǔn)確計(jì)量的罐，可安裝混合儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)（HIMS），實(shí)現(xiàn)油品重量計(jì)量的高精度，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)一段時(shí)間的核對(duì)，有望實(shí)現(xiàn)超過(guò)人工的計(jì)量精度，滿足交接計(jì)量的要求。 4、 區(qū)域管理的先進(jìn)化 管理對(duì)生產(chǎn)、安全、經(jīng)濟(jì)效益的主導(dǎo)作用已為現(xiàn)代企業(yè)所認(rèn)識(shí)，尤其在大力發(fā)展市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的今天。管理的先進(jìn)化是無(wú)止境的。針對(duì)罐區(qū)的需求和目前的實(shí)際管理水平，以下幾個(gè)方面是現(xiàn)實(shí)可行的管理先進(jìn)化內(nèi)容。 4.1、工況記錄 所有油罐液位的變化曲線記錄。每次收、發(fā)油流量曲線記錄。輸油泵運(yùn)行參數(shù)曲線記錄。運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行時(shí)間記錄。所有報(bào)警事件記錄。 4.2操作記錄 重要操作設(shè)權(quán)限口令，密碼符合才允許操作。重要操作如閥門開(kāi)關(guān)、泵開(kāi)關(guān)、報(bào)警設(shè)限等，將操作人、操作時(shí)間、操作內(nèi)容記錄。操作記錄對(duì)于加強(qiáng)操作責(zé)任心、避免事故發(fā)生、事故后的原因分析具有重要意義。 4.3及時(shí)、準(zhǔn)確的報(bào)表生成 各類收、發(fā)、儲(chǔ)生產(chǎn)報(bào)表及時(shí)、準(zhǔn)確生成對(duì)于該區(qū)管理部門的先進(jìn)管理是十分必要的。崗位巡檢的執(zhí)行情況也可以以報(bào)表形式上報(bào)。 4.4 建立罐區(qū)管理網(wǎng)絡(luò) 建立管理網(wǎng)絡(luò)，在調(diào)度、安全、計(jì)量和其他需要的崗位設(shè)管理站，根據(jù)各自不同的權(quán)限，可以實(shí)時(shí)調(diào)閱庫(kù)區(qū)工況、報(bào)表等內(nèi)容，為調(diào)度、管理的先進(jìn)化打下基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)上可以建立辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，也可以建立以進(jìn)、銷、存為核心的公司管理系統(tǒng)。 5 SCADA系統(tǒng)的硬件配置 RTU作為SCADA系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備、安裝在現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程終端單元，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理和控制輸出。UPRTU是一種防爆遠(yuǎn)程終端單元產(chǎn)品，可直接用于油氣田、油罐區(qū)等要求防爆的區(qū)域，組成先進(jìn)、可靠的SCADA系統(tǒng)。 采用UPRTU構(gòu)成的SCADA系統(tǒng)，在油品儲(chǔ)運(yùn)工程上應(yīng)用有如下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)： 分布式系統(tǒng)是當(dāng)今控制系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。這種分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，設(shè)計(jì)、施工均方便。所有現(xiàn)場(chǎng)變送器、執(zhí)行器連接電纜只要就近接入U(xiǎn)PRTU，不用拉至遠(yuǎn)方控制室，可以節(jié)省大量電纜、電纜橋架及其敷設(shè)工程的費(fèi)用。從各個(gè)UPRTU至控制室只要拉一根價(jià)格便宜的通信電纜（或光纜）。如果使用光纜，還可以避免雷電對(duì)系統(tǒng)的損害。 這種SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制室只需要一臺(tái)PC機(jī)及一套SCADA組態(tài)軟件，今后現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)容，只要現(xiàn)場(chǎng)增加UPRTU，控制室內(nèi)只要通過(guò)軟件組態(tài)就可以，不必增加設(shè)備?？刂剖抑连F(xiàn)場(chǎng)只要一根通信電纜（或光纜），控制室只要求很小空間，可以布置成精致的人性化環(huán)境。 由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)維護(hù)十分方便。用戶只要掌握組態(tài)軟件的組態(tài)方法和UPRTU的基本知識(shí)，就可以得心應(yīng)手地維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)。如遇UPRTU有故障，只需要用很短的時(shí)間更換該RTU的電路板就可以了。今后現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)容，用戶只要購(gòu)買所需RTU回來(lái)自己安裝，再把軟件組態(tài)一次，就完成了擴(kuò)容工作。這一點(diǎn)對(duì)于用戶也極具吸引力。