基于LONWORKS總線(xiàn)的油庫智能管理控制系統設計
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本油庫智能管理控制系統是集計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、數據庫技術(shù)為一體的一套智能管理控制系統，實(shí)現整個(gè)庫區的測量、計量、控制、查詢(xún)、管理。其特點(diǎn)：該系統由油情檢測子系統，發(fā)油子系統，MIS(信息管理)子系統及遠程查詢(xún)子系統四個(gè)子系統組成，其中油情檢測子系統是通過(guò)一次儀表采集罐區各現場(chǎng)的參數，通過(guò)Lonworks現場(chǎng)總線(xiàn)通訊方式把測量的原始數據經(jīng)計算機接口與上位計算機通信；其上位組態(tài)軟件任意組態(tài)，測量精度達0.1%,響應速度為100ms；發(fā)油子系統是通過(guò)控制器采集質(zhì)量流量計輸出參數控制電磁閥向外發(fā)油，MIS系統利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)揉和現代管理理念對油庫的各職能部門(mén)及庫區進(jìn)行管理；遠程查詢(xún)系統是利用ASP技術(shù)及動(dòng)態(tài)數據庫技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)授權實(shí)時(shí)監測油庫的各類(lèi)數據。該系統可廣泛應用于部隊系統油庫、國家戰略?xún)溆蛶?、地方油庫、西氣東輸、城市管網(wǎng)等領(lǐng)域。
二、系統介紹
2.1系統的結構
2.2 油情檢測子系統
該子系統由現場(chǎng)智能儀表(包括壓力變送器、液位變送器、溫度變送器、液位分界面測量智能一次儀表等)，Lonworks現場(chǎng)通訊總線(xiàn)，計算機通信接口及油情檢測系統應用組態(tài)軟件幾個(gè)部分組成。
現場(chǎng)儀表是由傳感器，接口電路、微處理器、現場(chǎng)總線(xiàn)接口等部分組成，具有信息管理集中、配置靈活、組態(tài)方便等現代DCS的優(yōu)點(diǎn)，完全按照當前新一代集散控制系統來(lái)設計，二線(xiàn)制，電源與信號線(xiàn)公用，采用安全柵供電，做到本質(zhì)安全型一次性?xún)x表，所有現場(chǎng)儀表具有結構簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、制造成本低、沒(méi)有笨重的隔爆外殼、防爆性能高、適應范圍廣(可用于0區危險場(chǎng)所)、可帶電維護和標定、防觸電等優(yōu)點(diǎn)，是新一代數字化儀表的發(fā)展趨勢[1]。
計算機通信接口是完成現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議與主控系統計算機協(xié)議之間轉換及總線(xiàn)管理的智能裝置。其一端與現場(chǎng)總線(xiàn)相連，采用與現場(chǎng)總線(xiàn)相同的通信協(xié)議和實(shí)現與現場(chǎng)智能儀表通信；另一端與系統主控計算機相連，采用與計算機相同的通信協(xié)議接受主控系統管理，而內部則進(jìn)行協(xié)議轉換并對總線(xiàn)進(jìn)行有效的管理(如時(shí)鐘、令牌、中斷管理等) 。
油情檢測系統應用組態(tài)軟件將參照目前流行的通用組態(tài)軟件結合油氣儲運的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)一套有鮮明特點(diǎn)色的組態(tài)工具，目的是使客戶(hù)能根據實(shí)際需要和現場(chǎng)情況任意組態(tài)，其中包括數據庫組態(tài)，控制算法組態(tài)，歷史數據組態(tài)和圖形報表組態(tài)[2]。
2.3 發(fā)油子系統
下位機由微處理器及其外圍電路組成，采集質(zhì)量流量計的數據，控制電磁閥進(jìn)行發(fā)油操作。下位機通過(guò)Lonworks總線(xiàn)經(jīng)計算機接口與上位機(管理機)通信，管理機對發(fā)油的數據進(jìn)行管理，包括開(kāi)票，記帳等，開(kāi)票數據直接傳輸到貨位發(fā)油機上，客戶(hù)只能根據提單上規定的機器號，在相應位置上輸入提單號碼取油。開(kāi)票數據存在管理機上，客戶(hù)可在相同油品的任一臺機器上輸入提單號碼取油，單機本地取油需輸入發(fā)票號后方可取油，同時(shí)下位機能獨立工作[3]。
2.4 信息管理系統(MIS系統)
MIS系統的硬件組成：①計算機網(wǎng)絡(luò ),作為MIS系統物理平臺，是信息集成的基礎設施；②數據采集系統，即油庫智能管理控制系統的油情檢測子系統及發(fā)油子系統，它是MIS系統的基礎，它們之間是通過(guò)Lonworks總線(xiàn)鏈接進(jìn)行通訊；③服務(wù)器與工作站；④外設。
MIS系統的軟件組態(tài)：①數據采集系統的軟件組態(tài)，數據采集軟件為MIS系統數據庫提供基礎數據，數據采集軟件實(shí)時(shí)采集數據，通過(guò)調度程序定時(shí)地、周期性的把罐區和發(fā)油區采集到的數據轉入MIS中的SQL Server7.0數據庫，另外數據采集軟件本身有監控管理、報警和報警管理、實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線(xiàn)、統計處理控制、動(dòng)態(tài)數據交換及組合報表等功能[4]；②人工智能軟件組態(tài)，利用實(shí)時(shí)數據，歷史數據及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統、專(zhuān)家系統可建立仿真系統、故障診斷專(zhuān)家系統等，對油庫進(jìn)行人工智能監控；③管理軟件組態(tài)，把生產(chǎn)、財務(wù)、銷(xiāo)售、采購等各子系統綜合成一個(gè)一體化系統，對油庫的生產(chǎn)系統及其經(jīng)營(yíng)活動(dòng)建立一種模型，并通過(guò)運行這一模型把油庫資源與經(jīng)營(yíng)任務(wù)需求進(jìn)行平衡，保證任務(wù)完成，關(guān)系著(zhù)油庫命運的諸如生產(chǎn)計劃的合理性，成本的有效控制，設備的充分利用，作業(yè)的合理安排，庫存的合理管理，財務(wù)狀況及其分析等問(wèn)題，都可以通過(guò)管理軟件通過(guò)建模來(lái)解決[5]。其中管理軟件包含以下幾個(gè)部分：⑴數據環(huán)境的建立與維護；⑵生產(chǎn)管理；⑶財務(wù)管理；⑷供銷(xiāo)管理。
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