淺析石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

辛祎

寶塔國際石化工程技術(shù)有限公司 寧夏 銀川 750002

引言

隨著我國信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域在進(jìn)行內(nèi)部管理工作時(shí)，都會通過網(wǎng)絡(luò)平臺來進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的管理。對石油化工工廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，有助于幫助石油化工工廠進(jìn)行一體化的內(nèi)部管理工作，進(jìn)而推動我國工業(yè)的高速發(fā)展。

1 石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的原理

在對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將以太網(wǎng)作為石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的運(yùn)行狀態(tài)，其中包括過程控制系統(tǒng)、電信系統(tǒng)以及防護(hù)系統(tǒng)，通過應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)，可以將各個(gè)系統(tǒng)中的信息進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)石油化工工廠的一體化管理。同時(shí)，過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要組成部分，主要包含了分散控制和現(xiàn)場總線控制兩種技術(shù)，在對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)時(shí)，過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以通過專用的互聯(lián)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對編址和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而與信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)。

2 石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的主要技術(shù)

（1）工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。工業(yè)以太網(wǎng)是對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)的重要技術(shù)，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)指的是與商用以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相同的以太網(wǎng)技術(shù)，但材質(zhì)、產(chǎn)品強(qiáng)度以及適用性更加符合工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，相比較于商用以太網(wǎng)技術(shù)來說，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，并且擁有更高的通訊效率。此外，許多石油化工工廠還會應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)來對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化建設(shè)，但存在著一定的制約因素，使得最終的實(shí)現(xiàn)效果并不理想。而工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中更加廣泛，可以與所有的編程語言和軟硬件資源進(jìn)行連接，從而使石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量不斷提高。

（2）OPC技術(shù)。OPC技術(shù)可以為石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)應(yīng)用程序之間建立一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)，從而使數(shù)據(jù)的存儲和管理更加規(guī)范；同時(shí)，OPC技術(shù)作為過程控制領(lǐng)域的重要技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前的一項(xiàng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)時(shí)，通過應(yīng)用OPC技術(shù)，可以利用其中的服務(wù)器模式，為石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的自動化軟件在面向?qū)ο髸r(shí)，更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，從而使石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在進(jìn)行操作時(shí)，可以與客戶機(jī)之間進(jìn)行自動化、實(shí)時(shí)化的數(shù)據(jù)交換?；诖?，在對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用OPC技術(shù)對數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理等工作進(jìn)行控制。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。對于石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)的過程中，除了需要工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和OPC技術(shù)作為基礎(chǔ)，還需要利用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)提供更加堅(jiān)實(shí)的安全保障。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)可以根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)、不同系統(tǒng)的特點(diǎn)，來選擇最為合適的安全防護(hù)技術(shù)，從而滿足石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化中多樣性的安全防護(hù)需求。這樣一來，就可以使石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行連接的同時(shí)，保證自身的獨(dú)立性，從而防止網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)通過多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)的連接形成大面積的入侵[1]。

3 石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化實(shí)現(xiàn)的途徑

（1）路由鏈路的實(shí)現(xiàn)。對于石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，可以通過路由鏈路來進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)。石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一體化，可以按照物理層、鏈路層以及網(wǎng)絡(luò)層等結(jié)構(gòu)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在通過路由鏈路進(jìn)行石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先要對物理路由進(jìn)行充分、統(tǒng)一的考慮，將整個(gè)石油化工工廠內(nèi)部的路由按照統(tǒng)一的形式進(jìn)行布置和管理；并且采用多芯光纜作為傳輸媒介，使其對石油化工工廠內(nèi)部的各個(gè)路由鏈路進(jìn)行分配，從而形成對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。

（2）對過程控制系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)進(jìn)行連接。在目前大部分的石油化工工廠當(dāng)中，對于多套裝置的管理來說，都是利用石油化工工廠的過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的，使得石油化工過程實(shí)際的運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以被集中管理在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并利用OPC技術(shù)來對石油化工工廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。將信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行安全連接，是對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)途徑。值得注意的是，安全隔離設(shè)備是將石油化工企業(yè)的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行安全連接主要因素，可以直接阻斷網(wǎng)絡(luò)連接，將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行交換。相比較于防火墻等防護(hù)設(shè)備，安全隔離設(shè)備由于不需要連接網(wǎng)絡(luò)，因此具有更好地防護(hù)性。

（3）劃分信息管理系統(tǒng)的安全范圍。信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是對石油化工工廠的生產(chǎn)、經(jīng)營、日常辦公等方面進(jìn)行管理的網(wǎng)絡(luò)平臺，當(dāng)石油化工工廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了一體化的設(shè)計(jì)之后，通過以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，還可以將石油化工工廠的安保和通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息加入到信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。例如：可以將石油化工工廠的門禁系統(tǒng)與石油化工工廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而通過以太網(wǎng)對石油化工工廠的安保系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。在對信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行部署時(shí)，可以為其劃分不同的安全區(qū)域，并根據(jù)各個(gè)安全區(qū)域的實(shí)際情況，來采取不同的安全措施，進(jìn)而更好地對石油化工工廠進(jìn)行一體化管理[2]。

4 結(jié)束語

綜上所述，過程控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分，是對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的主要內(nèi)容?；诖耍ㄟ^應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、OPC技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，可以對石油化工工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，并通過多樣化的途徑對其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。