煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究

【摘要】文章重點從煉油廠生產(chǎn)管理現(xiàn)狀入手，分析了構(gòu)建DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的基本思路，給出了整個生產(chǎn)管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而重點研究了DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)條件下實現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)功能的方法，望能夠引起各方高度重視。

【關(guān)鍵詞】煉油廠；DCS系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)化；生產(chǎn)管理

通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化DCS生產(chǎn)管理系統(tǒng)的方式，能夠支持煉油廠日常生產(chǎn)作業(yè)的開展，實現(xiàn)對生產(chǎn)管理質(zhì)量的提升，在降低投入的同時，獲取更為理想的經(jīng)濟(jì)收益，意義重大。故而，本文重點針對煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建問題展開分析與探討：

1、煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)構(gòu)建思路

隨著煉油廠自身經(jīng)營管理規(guī)模的發(fā)展，在生產(chǎn)裝置數(shù)量持續(xù)增多的背景之下，由于絕大部分的生產(chǎn)裝置均通過DCS系統(tǒng)實現(xiàn)控制，故而可以依托于光纖網(wǎng)絡(luò)的方式，將全場各個生產(chǎn)裝置與職能管理工作部門緊密結(jié)合在一起，形成一個完整的DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。通過對DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建，能夠?qū)⒃惊毩⒌难b置DCS系統(tǒng)綜合起來，形成整體，依托于通信軟件以及數(shù)據(jù)庫軟件完成相應(yīng)的生產(chǎn)管理工作，同時合并進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料的匯總分析工作，在提高生產(chǎn)管理作業(yè)質(zhì)量的同時，促進(jìn)遠(yuǎn)程DCS系統(tǒng)維護(hù)功能的完善。根據(jù)這一基本思路，整個煉油廠所對應(yīng)的DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示（見圖1）。

2、煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的實現(xiàn)分析

①通信功能的實現(xiàn)：對于煉油廠而言，可以通過構(gòu)建光纖網(wǎng)絡(luò)的方式，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中相關(guān)裝置的物理性連接。與此同時，為了能夠凸顯整個生產(chǎn)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完整性、以及通信線路共享性優(yōu)勢，還需要從設(shè)計入手，確保各臺計算機(jī)對網(wǎng)絡(luò)IP資源分配的合理與均衡，根據(jù)煉油廠生產(chǎn)管理現(xiàn)狀設(shè)置網(wǎng)關(guān)。在這一設(shè)計思路之下，要為了確保所構(gòu)建的整個網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠持續(xù)、安全的運行，可采取的設(shè)計措施為：將煉油廠所對應(yīng)的DCS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)相關(guān)服務(wù)器、相關(guān)PC終端集中劃分至一個獨立的網(wǎng)段內(nèi)部，構(gòu)成完整且封閉的DCS系統(tǒng)，以此種方式來實現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)與DCS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的有效隔離。同時，一般來說，煉油廠內(nèi)部DCS系統(tǒng)下相關(guān)裝置之間沒有特殊的通信要求，故而可采取樹型的邏輯結(jié)構(gòu)方案，分別劃分至下屬虛擬子網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部，以此達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)運行效率的目的。

②遠(yuǎn)程監(jiān)視功能的實現(xiàn)：煉油廠調(diào)度管理部門需要及時獲取生產(chǎn)調(diào)度方面的實施信息，生產(chǎn)部門也需要實現(xiàn)對煉油廠運行系統(tǒng)現(xiàn)場運行情況的動態(tài)監(jiān)測，為了使所構(gòu)建的DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠具有這一方面的優(yōu)勢，可重點關(guān)注對建立在組態(tài)王基礎(chǔ)之上通信功能的構(gòu)建。

傳統(tǒng)意義上，煉油廠調(diào)度部門獲取現(xiàn)場設(shè)備運行狀況的方式為一定間隔時間下的電話或報表數(shù)據(jù)，此種方案下存在數(shù)據(jù)滯后且精度較低的問題。但通過構(gòu)建引入組態(tài)王構(gòu)建的方式，能夠為調(diào)度管理人員提供實時性的現(xiàn)場運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，使調(diào)度工作更加的精細(xì)，在調(diào)度系統(tǒng)正常運行，狀態(tài)下，借助于OPC通信功能，以此作為平臺，實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)新的采集，與此同時也可實現(xiàn)與其他支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用程序集中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所采取的數(shù)據(jù)信息在組態(tài)王中進(jìn)行處理，然后再通過光纖通信的方式，傳遞至終端操作屏上，通過瀏覽器支持操作人員對DCS實時畫面的獲取與研究。

但通過構(gòu)建FoxRemote下屬通信功能的方式，能夠終端顯示裝置，為調(diào)度管理人員提供實時性的現(xiàn)場運行狀態(tài)機(jī)數(shù)據(jù)，調(diào)度工作更加的精細(xì)，同時可實現(xiàn)對調(diào)度數(shù)據(jù)實時性以及精確性的提升。特別是在對無模型先進(jìn)控制系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用過程當(dāng)中，基于FoxRemote下屬通信功能可作為系統(tǒng)運行的遠(yuǎn)程監(jiān)視工作，使操作持續(xù)開展的同時，實現(xiàn)對方案的靈活調(diào)整。

③遠(yuǎn)程終端操作功能的實現(xiàn)：在整個煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)當(dāng)中，遠(yuǎn)程終端操作通過對Exceed軟件通信功能的應(yīng)用試下。室外操作室內(nèi)配置PC終端，替代傳統(tǒng)意義上的工作站處理機(jī)，除可以合理控制資金投入以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對各種操作的監(jiān)視作業(yè)。在對遠(yuǎn)程終端操作功能進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)的過程當(dāng)中，傳輸介質(zhì)選擇為光纖線路，其目的在于避免系統(tǒng)專用節(jié)點總線出現(xiàn)擴(kuò)展困難方面的問題。結(jié)合煉油廠的實際運行情況來看，該實現(xiàn)模式可廣泛作用于包括輕質(zhì)油操作室、電脫鹽操作室、以及催化操作室內(nèi)，依賴于光纖網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的高效通信。

④遠(yuǎn)程系統(tǒng)備份功能的實現(xiàn)：對于煉油廠DCS生產(chǎn)管理系統(tǒng)而言，相關(guān)系統(tǒng)文件與關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的備份方式應(yīng)用軟盤實現(xiàn)。但軟盤備份數(shù)據(jù)存在容量較小，不安全，以及數(shù)據(jù)損失方面的問題。在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)過程當(dāng)中，可以直接基于以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，將需要備份的數(shù)據(jù)信息集中儲存在專用工作站硬盤內(nèi)部，提高數(shù)據(jù)備份的可靠性水平。

⑤遠(yuǎn)程資源共享功能它的實現(xiàn)：在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的載體作用之下，可在系統(tǒng)中實現(xiàn)對第三方軟件的合理應(yīng)用。由于煉油廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)各個工序的對應(yīng)關(guān)系復(fù)雜，生產(chǎn)管理期間所應(yīng)用的第三方軟件眾多。每套軟件安裝所帶來的資源投入問題不容忽視。在網(wǎng)絡(luò)化DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的干預(yù)作用之下，可以通過C語言編譯器的方式，及時將各個裝置所對應(yīng)的C語言源程序傳遞至服務(wù)器終端，由服務(wù)器中斷進(jìn)行編譯后完成對數(shù)據(jù)的回轉(zhuǎn)，通過此種方式實現(xiàn)第三方軟件的全廠共享，在提高生產(chǎn)管理質(zhì)量的同時，有效降低投入。

3、結(jié)束語

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊技術(shù)的綜合干預(yù)背景之下，煉油廠生產(chǎn)管理期間所存在的信息孤島實現(xiàn)了緊密的連接，以自動化控制作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)自動化的運行管理。本文重點探討了煉油廠DCS網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)在構(gòu)建過程中所涉及到的關(guān)鍵問題，希望能夠為實踐工作提供一定的指導(dǎo)。