探討SCADA系統在石油儲運中的運用

常龍（中國石油集團東南亞管道有限公司， 北京 100028）

探討SCADA系統在石油儲運中的運用

常龍
（中國石油集團東南亞管道有限公司， 北京 100028）

隨著近年來計算機技術、網絡技術不斷發展和現代控制理論的不斷深化，具有對生產過程進行控制并對自動化系統進行調度性能的SCADA系統出現，其憑借數據采集、監督控制、參數調節等多方面的優勢在現階段電力系統、油氣管網、石油化工等領域得到廣泛的應用，本文主要針對SCADA系統在石油儲運中的運用，從SCADA系統特點、功能、原理、應用效益等方面展開研究，為利用SCADA系統推動我國石油儲運水平的提升作出努力。

SCADA系統；石油儲運；應用

0 引言

石油儲運是石油工業發展的重要構成環節，罐區、計量間、泵房、閥組間、鍋爐、消防、變電等主要生產崗位的生產動態參數需要被實時監測、集中管理，才能夠實現儲運全過程的安全、持續、高效、節約消耗，而SCADA系統憑借其數據采集和監控監督等方面的性能恰好滿足石油儲運的實際需求，所以將其運用到儲運過程具有可行性。

1 石油儲運中SCADA系統的特點和功能

SCADA系統通常由上位計算機操作臺、主工作PLC和熱備工作PLC構成，對石油儲運現場的溫度、壓力、流量、電動調節閥、循環泵、攪拌器等進行數據采集和監控，其中上位計算機操作臺監控軟件的操作頁面通常由組態軟件Citect編制，所以具有操作方便、快捷的特點，利用SCADA系統上位計算機操作臺監控軟件可以對石油儲運中突發事件、閥門的狀態、液位高低限報警等信息和數據進行實時的記錄，而且操作人員可結合實際需要對界面進行改動［1］。另外，PLC和冗余控制設計和多級密碼管理的SCADA系統通用性和安全性能突出；除此之外，SCADA系統下位機也具有可靠性、網絡通信能力突出、配置擴展便捷的特點、故障發生可能性小，性價比優越的特點，石油儲運中所應用的SCADA系統為融合生產動態無線遙測和辦公自動化為一體的多功能綜合自動化系統，結合其構成特點可以發現其具有數據備份、采集，本地及遠程控制、實時監控與管理等多方面的功能［2］。

2 SCADA系統在石油儲運中運用的原理

石油運輸中運用的SCADA系統通常需要CPU模塊和SRM熱備模塊各兩個，而且所應用的CPU模塊必須完全一致；以此達到兩個CPU模塊同時數據熱備的目的；另外，SCADA系統所應用的通信網通常由4個CN-BR模塊和1個PCIC卡構成，利用通信網上位計算機操作平臺與下位PLC之間可以實現實時的數據交換和共享，上位計算機操作平臺可隨時結合實際情況向下位發布命令，而下位PLC也可以結合收集和整理的數據完成信息的上傳集中。考慮到石油儲運現場電動閥狀態的改變需要實時監測，在系統中設置數字量的輸出和輸入模塊，具體數量結合石油儲運的實際規模而定。另外，針對石油儲運中溫度、壓力、液位、變頻器等數據采集分別設置RTD模塊和模擬量輸入模塊，以此實現對相關數據的實時監測、記錄和整理；為提升石油儲運的效率，變頻器和開度可控電動閥需要實現遠程控制，所以應針對這兩部分設置模擬量輸出模塊，通過對大量應用SCADA系統的石油儲運工程的數據分析，可以發現SCADA系統通常配置的模擬量和數字量輸入、輸出點在320個以上，SCADA系統能夠準確的完成現場調節閥的閉環的PID控制功能，使石油儲運中相關數據的采集及時性和準確性得到了保障。除此之外，在SCADA系統軟件方面，涵蓋主程序、初始化、復位、報警、數據處理等試驗流程和大量子程序的RSLogix5000軟件在石油儲運中應用的SCADA系統軟件上得到運用，而上位計算機操作平臺中應用Citect編制超過50組態畫面，形成Excel數據庫用，為石油儲運中各種實驗提供有價值的數據支持，使系統的安全性和故障處理能力得到提升，由此可見，SCADA系統的構成能夠滿足石油儲運的實際需要，并可以結合實際情況進行調整。

3 SCADA系統在石油儲運中運用的效果

通過SCADA系統的不斷優化升級，現階段其在石油儲運中運用過程中，中心站巡檢周期已經可以控制在2分鐘以內；事故報警掩飾控制在10秒以內，消防預警延時控制在5秒以內；數據采集的準確率、事故報警檢測率均達到100%，數據通信的誤碼率已經可以控制在10-6以內，數據傳輸率已經提升到9600pbs以上；SCADA系統在石油儲運過程中的無故障平均時間已經達到3萬小時以上，這些數據表明將SCADA系統運用到石油儲運中具有重要的社會效益和經濟效益，社會效益方面，例如，SCADA系統消防控制在5秒內就可以完成冷卻水和泡沫的科學配比，使石油儲運中有可能發生的火災事故在發生初期得到有效的控制，避免了石油儲運系統受到較大程度的損壞；SCADA系統的巡檢周期縮短油罐落地、基本受損的問題得到控制；自動化水平提升人力、物力消耗減少；石油儲運的安全性和效率提升等；在經濟效益方面，實踐證明將SCADA系統應用于石油儲運中，一年內鍋爐節油經濟效益達到36萬元以上，變頻節電經濟效益達12萬以上，石油集輸閉環節約電量410萬以上千瓦時，折合人民幣11萬元以上，另外石油儲運的電網功率提升0.02至0.03，折合成人民幣約3至5萬元，由此可見，SCADA系統在石油儲運中運用社會、經濟效益突出，應推廣應用。

［1］劉亭.原油儲運SCADA系統及其新技術探討［J］.工業設計，2015，10：178+182.

［2］曹軍峰.分散型供熱裝置的SCADA系統分析與設計［D］.西安石油大學，2012.