基于LONWORKS總線的油庫智能管理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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本油庫智能管理控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)為一體的一套智能管理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)庫區(qū)的測(cè)量、計(jì)量、控制、查詢、管理。其特點(diǎn)：該系統(tǒng)由油情檢測(cè)子系統(tǒng)，發(fā)油子系統(tǒng)，MIS(信息管理)子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程查詢子系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)組成，其中油情檢測(cè)子系統(tǒng)是通過一次儀表采集罐區(qū)各現(xiàn)場的參數(shù)，通過Lonworks現(xiàn)場總線通訊方式把測(cè)量的原始數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)接口與上位計(jì)算機(jī)通信；其上位組態(tài)軟件任意組態(tài)，測(cè)量精度達(dá)0.1%,響應(yīng)速度為100ms；發(fā)油子系統(tǒng)是通過控制器采集質(zhì)量流量計(jì)輸出參數(shù)控制電磁閥向外發(fā)油，MIS系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)揉和現(xiàn)代管理理念對(duì)油庫的各職能部門及庫區(qū)進(jìn)行管理；遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng)是利用ASP技術(shù)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)授權(quán)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油庫的各類數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于部隊(duì)系統(tǒng)油庫、國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備油庫、地方油庫、西氣東輸、城市管網(wǎng)等領(lǐng)域。
二、系統(tǒng)介紹
2.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.2 油情檢測(cè)子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)由現(xiàn)場智能儀表(包括壓力變送器、液位變送器、溫度變送器、液位分界面測(cè)量智能一次儀表等)，Lonworks現(xiàn)場通訊總線，計(jì)算機(jī)通信接口及油情檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用組態(tài)軟件幾個(gè)部分組成。
現(xiàn)場儀表是由傳感器，接口電路、微處理器、現(xiàn)場總線接口等部分組成，具有信息管理集中、配置靈活、組態(tài)方便等現(xiàn)代DCS的優(yōu)點(diǎn)，完全按照當(dāng)前新一代集散控制系統(tǒng)來設(shè)計(jì)，二線制，電源與信號(hào)線公用，采用安全柵供電，做到本質(zhì)安全型一次性儀表，所有現(xiàn)場儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、制造成本低、沒有笨重的隔爆外殼、防爆性能高、適應(yīng)范圍廣(可用于0區(qū)危險(xiǎn)場所)、可帶電維護(hù)和標(biāo)定、防觸電等優(yōu)點(diǎn)，是新一代數(shù)字化儀表的發(fā)展趨勢(shì)[1]。
計(jì)算機(jī)通信接口是完成現(xiàn)場總線通信協(xié)議與主控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)協(xié)議之間轉(zhuǎn)換及總線管理的智能裝置。其一端與現(xiàn)場總線相連，采用與現(xiàn)場總線相同的通信協(xié)議和實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場智能儀表通信；另一端與系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)相連，采用與計(jì)算機(jī)相同的通信協(xié)議接受主控系統(tǒng)管理，而內(nèi)部則進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換并對(duì)總線進(jìn)行有效的管理(如時(shí)鐘、令牌、中斷管理等) 。
油情檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用組態(tài)軟件將參照目前流行的通用組態(tài)軟件結(jié)合油氣儲(chǔ)運(yùn)的特點(diǎn)開發(fā)一套有鮮明特點(diǎn)色的組態(tài)工具，目的是使客戶能根據(jù)實(shí)際需要和現(xiàn)場情況任意組態(tài)，其中包括數(shù)據(jù)庫組態(tài)，控制算法組態(tài)，歷史數(shù)據(jù)組態(tài)和圖形報(bào)表組態(tài)[2]。
2.3 發(fā)油子系統(tǒng)
下位機(jī)由微處理器及其外圍電路組成，采集質(zhì)量流量計(jì)的數(shù)據(jù)，控制電磁閥進(jìn)行發(fā)油操作。下位機(jī)通過Lonworks總線經(jīng)計(jì)算機(jī)接口與上位機(jī)(管理機(jī))通信，管理機(jī)對(duì)發(fā)油的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括開票，記帳等，開票數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)截浳话l(fā)油機(jī)上，客戶只能根據(jù)提單上規(guī)定的機(jī)器號(hào)，在相應(yīng)位置上輸入提單號(hào)碼取油。開票數(shù)據(jù)存在管理機(jī)上，客戶可在相同油品的任一臺(tái)機(jī)器上輸入提單號(hào)碼取油，單機(jī)本地取油需輸入發(fā)票號(hào)后方可取油，同時(shí)下位機(jī)能獨(dú)立工作[3]。
2.4 信息管理系統(tǒng)(MIS系統(tǒng))
MIS系統(tǒng)的硬件組成：①計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),作為MIS系統(tǒng)物理平臺(tái)，是信息集成的基礎(chǔ)設(shè)施；②數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即油庫智能管理控制系統(tǒng)的油情檢測(cè)子系統(tǒng)及發(fā)油子系統(tǒng)，它是MIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它們之間是通過Lonworks總線鏈接進(jìn)行通訊；③服務(wù)器與工作站；④外設(shè)。
MIS系統(tǒng)的軟件組態(tài)：①數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件組態(tài)，數(shù)據(jù)采集軟件為MIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，通過調(diào)度程序定時(shí)地、周期性的把罐區(qū)和發(fā)油區(qū)采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入MIS中的SQL Server7.0數(shù)據(jù)庫，另外數(shù)據(jù)采集軟件本身有監(jiān)控管理、報(bào)警和報(bào)警管理、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線、統(tǒng)計(jì)處理控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換及組合報(bào)表等功能[4]；②人工智能軟件組態(tài)，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)可建立仿真系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)等，對(duì)油庫進(jìn)行人工智能監(jiān)控；③管理軟件組態(tài)，把生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、銷售、采購等各子系統(tǒng)綜合成一個(gè)一體化系統(tǒng)，對(duì)油庫的生產(chǎn)系統(tǒng)及其經(jīng)營活動(dòng)建立一種模型，并通過運(yùn)行這一模型把油庫資源與經(jīng)營任務(wù)需求進(jìn)行平衡，保證任務(wù)完成，關(guān)系著油庫命運(yùn)的諸如生產(chǎn)計(jì)劃的合理性，成本的有效控制，設(shè)備的充分利用，作業(yè)的合理安排，庫存的合理管理，財(cái)務(wù)狀況及其分析等問題，都可以通過管理軟件通過建模來解決[5]。其中管理軟件包含以下幾個(gè)部分：⑴數(shù)據(jù)環(huán)境的建立與維護(hù)；⑵生產(chǎn)管理；⑶財(cái)務(wù)管理；⑷供銷管理。
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評(píng)論