1.項(xiàng)目背景介紹
為了提升港區(qū)的貨物吞吐能力，提高裝卸效率，增強(qiáng)碼頭作業(yè)的可操作性及安全性，滿足安全、可靠地控制管理高要求石化油品生產(chǎn)和管理的需求，湛江港石化碼頭有限責(zé)任公司需要為新建的油碼頭配套高標(biāo)準(zhǔn)的自動化控制系統(tǒng)。
新建的油碼頭包含8萬噸級石油化工碼頭1個；5000噸級成品油碼頭泊位2個；20000噸級成品油碼頭泊位1個。
2.系統(tǒng)構(gòu)成
2.1構(gòu)成:新建油碼頭項(xiàng)目自控系統(tǒng)安裝工程包含：
——PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
——上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
——計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)
——激光靠泊監(jiān)測系統(tǒng)（BAS）
——自控儀表及儀器設(shè)備接地系統(tǒng)。
2.2控制對象：系統(tǒng)通過上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對碼頭整個工藝作業(yè)流程進(jìn)行監(jiān)控，主要包括：
——工藝管線電動閥門
——管道壓力
——溫度
——流量自動檢測
——監(jiān)控和超限報(bào)警；
——消防管線電動閥門上位監(jiān)控；
——可燃?xì)怏w報(bào)警裝置上位自動檢測、報(bào)警；
——火災(zāi)手動報(bào)警信號上位檢測、報(bào)警。
還包括將工藝作業(yè)流程監(jiān)控信號及激光靠泊系統(tǒng)信號和消防報(bào)警信號與碼頭后方調(diào)度中心通訊，實(shí)現(xiàn)后方調(diào)度中心可適時監(jiān)察碼頭主要設(shè)備工作狀態(tài)及消防系統(tǒng)監(jiān)控狀態(tài)。
3.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
湛江港碼頭項(xiàng)目自控系統(tǒng)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的開放系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下：
3.1系統(tǒng)硬件架構(gòu)
系統(tǒng)由一個中央監(jiān)控和多個過程控制單元構(gòu)成，其中兩個冗余數(shù)據(jù)服務(wù)器、2個互為冗余的操作員站布置在中央監(jiān)控中心。
2臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中安裝B&R無限點(diǎn)運(yùn)行版上位監(jiān)控軟件授權(quán)負(fù)責(zé)與過程控制PLC發(fā)生數(shù)據(jù)通訊，實(shí)時采集過程數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)。同時數(shù)據(jù)采集服務(wù)器兼具操作員站所有功能。
2臺N:1冗余的操作員站計(jì)算機(jī)中安裝B&R無限點(diǎn)客戶版上位監(jiān)控軟件授權(quán)，它們不與過程控制PLC發(fā)生數(shù)據(jù)通訊，只是將數(shù)據(jù)請求發(fā)給數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提供所需的數(shù)據(jù)，是典型的C/S架構(gòu)。
多個過程控制站配置了高性能PLC放在綜合樓控制室、碼頭工作房和棧橋根部的防爆電柜內(nèi)。
3.2功能設(shè)計(jì)
通過位于中控室的服務(wù)器和監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)將工藝作業(yè)流程監(jiān)控信號及激光靠泊系統(tǒng)信號和消防報(bào)警信號實(shí)時傳送到后方調(diào)度中心，碼頭主要設(shè)備工作狀態(tài)及消防系統(tǒng)監(jiān)控狀態(tài)在后方調(diào)度中心可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)察。同時通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，授權(quán)客戶可以遠(yuǎn)程在線瀏覽油碼頭的運(yùn)行狀況。
3.2.1數(shù)據(jù)采集服務(wù)器
主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)功能，并具有操作員站的所有功能設(shè)計(jì)；
3.2.2操作員站功能
操作員站的主要功能用于操作人員進(jìn)行實(shí)際作業(yè)和生產(chǎn)的界面，通過它們操作人員監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況、設(shè)備的啟動和停止、故障的查找、報(bào)警信息顯示、報(bào)表圖標(biāo)流程瀏覽等。
4.系統(tǒng)選型
根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、功能完備、質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定和具有良好擴(kuò)展能力的選型原則，本工程的自動化控制系統(tǒng)選用奧地利貝加萊公司的2005控制系統(tǒng)。
4.1中央監(jiān)控站
系統(tǒng)由監(jiān)控站和過程控制站構(gòu)成，分別配置如下：
監(jiān)控站位于碼頭綜合樓的中央控制室，安裝一套完整的帶有標(biāo)準(zhǔn)硬件與軟件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：
4.1.1冗余數(shù)據(jù)采集服務(wù)器-2臺1:1配置工控機(jī)
——IntelCore2 Duo 7400 CPU-高性能CPU
——2G大容量內(nèi)存
——320G大量硬盤存儲
——16X DVD光驅(qū)
——21”LCD彩色屏
4.1.2按照1:1冗余的操作員站；
操作員站計(jì)算機(jī)2臺
IntelCore2 Duo 3.0GHz
1GB RAM
160G ATA硬盤
16X DVD
21”LCD寬屏彩色液晶顯示單元;
4.1.3校方系統(tǒng)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)1臺
4.2過程控制站
系統(tǒng)PLC采用B&R 2005系列高性能PLC，如下性能
——主頻：Pentium 266MHz
——工作內(nèi)存：32MB
——典型指令周期：0.02uS
——最短程序掃描周期：400uS
——擴(kuò)展內(nèi)存：512MB
——MTBF： 50萬小時
——IO模塊：4000點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)
——電源模塊
——豐富的通訊模塊
監(jiān)控站和過程控制站通過雙光纖以太環(huán)網(wǎng)連接，組成一個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
5.結(jié)語
B&R 2005監(jiān)控系統(tǒng)是奧地利貝加萊工業(yè)自動化有限公司在總結(jié)公司二十多年工業(yè)自動化經(jīng)驗(yàn)和原有控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的最新的企業(yè)自動化解決方案。在技術(shù)上充分體現(xiàn)了貝加萊公司首創(chuàng)并領(lǐng)導(dǎo)的工業(yè)信息技術(shù)嶄新潮流。作為貝加萊公司推出的一種具世界領(lǐng)先水平的全能綜合型開放控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)融傳統(tǒng)的DCS、PC和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體。它既具備DCS的復(fù)雜模擬回路調(diào)節(jié)能力、友好的人機(jī)界面(HMI)及方便的工程軟件；又同時具有與高端PLC指標(biāo)相當(dāng)?shù)母咚龠壿嫼晚樞蚩刂菩阅埽桓鼮榭少F的是其汲取了PC定時間片多任務(wù)的特點(diǎn)，保證任務(wù)執(zhí)行的確定性和任務(wù)的并行執(zhí)行。系統(tǒng)既可連接常規(guī)I/O，又可連接Profibus、CAN、Modbus、Ethernet IP、DeviceNet等各種現(xiàn)場總線設(shè)備。系統(tǒng)具備高度的靈活性和極好的擴(kuò)展性。這諸多突出的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)為碼頭自控系統(tǒng)與庫區(qū)自控系統(tǒng)的連接、為系統(tǒng)將來的擴(kuò)容以及進(jìn)一步接入管理信息系統(tǒng)等高級應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)留了充分的接口；同時保護(hù)了用戶的投資。高性能/價(jià)格比的貝加萊工業(yè)自動化產(chǎn)品得到了湛江港石化碼頭有限責(zé)任公司的認(rèn)可。
