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油库发油系统的发展历史与现状-自动化毕业论文

2013-06-17 01:05 1绪论
1.1 引言
 油库是储存、输运和供应石油产品的专业性仓库，是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带，是石油及石油产品储存和供应的基地。随着我国石油事业的发展和经济的腾飞，油库在生产和管理方面的工作日益繁重，现有的油库的自动化水平己经和先进的储运系统总体的自动化水平己经有了很大的差距。在日益激烈的国际市场竞争面前，要求油库提高效率，加快周转，加强安全管理，减少人为差错，增强竟争力和提升企业形象。信息化、自动化、规范化是油库发展的必然趋势[1]。
1.2油库发油系统的发展历史与现状
 当今世界,石油化工油品储运的自动化水平不仅是石化企业现代化的重要标志,更是激烈竞争的市场机制下增效创收的强有力的手段,国外自动化水平不仅不断深化生产过程自动化、辅助设施自动化和经营管理自动化,而且正向过程控制和信息管理相结合的总体自动化方向发展。在国外，油库自动化技术的研究起步较早，技术也比较成熟，自动化程度比较高。大型油库的发油控制系统多数采用分布式（DCS）控制系统[2]，例如，Honeywell、AB、Rosemount等公司的DCS系统安全可靠，性能稳定，功能强大，在大型油库的监控系统中被广泛采用。在国内，油库自动化发油系统的研究起始于上个世纪80年代初期，由于受当时技术水平的所限，多数采用集中式发油系统。集中式发油系统：一般采用单片机、工控机作为控制器，可实现多路发油回路同时控制，一般只需一台控制器即可实现整个油库的所有发油控制。集中式发油系统对于大型油库是一种经济的方案。但是这种控制系统存在一个致命的缺点，如果主控制器出现故障，所有鹤管都不能发油操作，整个系统将不能运行。随着计算机、网络技术的发展，90年代初期，油库自动化系统出现了集散式发油控制系统。集散式发油控制系统由多台监控主机通过通讯电缆，来控制和管理各个发油控制器，每个发油控制器分别对自己所对应的发油现场设备进行控制。也就是分散控制，集中管理的思想。这种集散控制方式，可以提高发油速度和安全保障能力，系统运行比较灵活。
 近年来，我国油库在自动化装备、技术、功能、规模等方面都有了很大提高；测量和控制装置不断更新升级，正在运行的数千套DCS和IPC系统已成为大中型石油企业的主要控制手段。应用的水平也从手工操作发展到自动控制，从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制，直到管控一体化。但石油化工行业中，各企业的发展很不平衡，不同规模企业的自动化水平也相差较大。中小型油库和石油销售网点自动化水平与国外先进技术水平差距甚远，在发油作业系统中主要存在以下的问题：
 （1）系统计量精度不高。计量精度是评价一个系统的重要指标。现有大多数油库的发油误差为过误差，小小的发油误差对于一个几千吨存储量的大型油库来说可以说是微不足道，可是随着装车量的大大增加,发油过误差造成的油品出厂损失也逐年上升,致使经济效益损失比较严重。而对于欠误差来说，一方面一般情况下客户不会同意，另一方面，也不能通过国家计量单位的检测。
 （2）人工操作不规范问题。规范操作是油库安全的有利保障，而当有些时候由于工作人员的工作疏忽而很容易导致事故。如发油操作前，忘记静电接地。发油结束时，忘记摘除静电接地夹等。小则损坏设备仪表，大则引起不可预测的损失。由于一些控制系统，没有给出这些非规范的操作的提示或没有自锁、互锁功能，经常损坏仪器设备。
 （3）系统的自适应能力不强。一些控制系统的设计时对影响现场环境的因素考虑不周，系统在正常的环境下能够正常运行，当外界环境发生变化时，如某个元件、仪表的的更换，设备的维修等，系统就不能发挥最佳状态，有时会不能正常运行。系统缺乏自适应的功能，使系统的适用范围受到限制，也给系统维护带来附加的工作量。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
 （4）保护措施欠健全。在系统建设、使用过程中，自动化设备设施应有内部和外部两方面的防护措施。内部保护是指系统在设计时考虑的保护性能，如出现异常参数断电、报警等。外部保护是指防雨、防尘、防撞击等措施。有些系统在系统保护方面缺乏对异常情况采取缓解和解救措施，系统快速恢复能力较低，影响了系统的可靠性。
 （5）信息化网络安全性不高。网络硬件的管理和运行环境、使用人员的安全意识、软件及数据管理等都会产生安全漏洞，轻者使信息系统瘫痪，重者发生失密、失盗事件，导致经济犯罪。
1.3课题研究的意义和目的
 我国石油储运自动化技术与国际先进水平有一定差距，石油销售企业的油库自动化水平比发达国家落后十几年。各种计量仪表的精度较低，稳定性较差，控制系统的控制精度比较低，信息化管理水平不够健全。我国加入WTO之后，迫切需要我国石油储运现代化水平快速与国际接轨。
 油库自动化控制和管理系统曾经历了一个较长的发展时期，各种系统操作方式各异，水平也参差不齐，其中还存在着许多人工开票、开阀、手动控泵的原始发油手段。这些系统一方面是可靠性不高，影响油库的经济效益；另一方面没有运用现代化信息技术使有关人员能够方便及时地了解现场的实时运行情况以及历史生产信息，不能为生产调度决策提供可靠的数学依据，同时也不利于提高整个企业的科学化管理水平。
 本课题在分析了目前油库控制和管理系统中存在的问题，从客观实际情况出发，设计一套通用性强，安全可靠，自动化程度较高的发油监控系统，解决中小型油库发油控制和管理系统中存在的问题，提高油库的自动化水平，缩短与国际先进水平的差距，同时也为加油站建设提供一种借鉴。
 1.4本主要研究的内容
 本课题针对对中小型油库发油系统中存在的问题，结合了计算机控制技术、组态技术、数据库技术，设计了以PLC为控制核心的监控系统。围绕本课题，主要完成了以下工作：
 （1）系统总体方案设计；
 （2）发油系统设备选择；
 （3）发油控制系统软件设计；
 （4）监控软件组态设计；