油品罐区的数据采集

    中国石化股份有限公司天津分公司炼油部共有油罐170个,按分布特点划分为若干罐区,在各罐区建立数据采集系统,铺设光缆实现数据远传,将信号送到需要的部门做进一步处理,使全厂各级生产管理和统计部门可以直接了解企业当前生产和装置运行状况,便于对产品生产和经营作出迅速和正确的指挥、调度。罐区数据采集系统网络总体布局如图1所示。

    1　客户端

    罐区数据采集系统分成客户端和服务器两部分进行。客户端实现现场各个工段数据的采集;服务器设在调度室、车间,是数据流传输的末端。根据各装置现状的不同,各客户端的现场仪表有的采用钢带液位巡检仪直接进计算机;有的是现场雷达液位计信号通过AI卡件进入计算机;有的是巡检仪、雷达同时存在;有的罐区由于设立上万个液位联锁,有多套PLC系统,其具体数据采集格局各不相同。温度则普遍采用Pt100热电阻作为现场检测元件。

    现以油品综合罐区为例,简要说明现场数据采集实现的过程。综合罐区现场包括2套PLC,2台钢带液位巡检仪,同时还有雷达液位计、控制阀、开关阀。检测仪表选用电子智能液位计、雷达液位计,Pt100热电阻。综合罐区数据采集系统的组成如图2所示。

     1.1　现场仪表

    1.1.1　钢带液位计

    ZYG-101电子智能液位计由二次表ZYG-A101电子智能液位计巡检仪和一次表ZYG-B101电子智能液位计变送器、温度传感器及机械传动系统等组成。现场一次表地址不同跳线,二次表按顺序寻址,最多可带30台变送器。通过RS-232/485接口与上位计算机通讯。当传输距离超过5 km建议跳线选用RS-485串口通讯。

    1.1.2　雷达液位计

    雷达液位计遵守HART协议,以4~20 mA信号直接进入PLC的AI卡件。

    1.1.3　热电阻

     Pt100阻值信号可以直接进入PLC的RTD卡件,或通过ZYG-B101变送器、钢带液位巡检仪与PC机进行串口通讯。

    1.2　主要硬件

    数据采集计算机选用工控机,其上有2个物理连接,一个是通过RS-232接口与本地钢带巡检仪相连,另一个通过网卡与计算机网络连接。由于综合罐区设有2台操作站,2套PLC系统,通过8通道交换机建立计算机网络(其他罐区在机器内安装研华485扩展板,带2/4个RS-485扩展口,建立与多个巡检仪、PLC的通讯)。在PLC上配有CP340通讯卡,用于接收溶剂罐区的巡检仪发出的RS-485信号。综合罐区数据采集系统局域网构成如图3所示。

    2　网络连接

    各罐区计算机与车间服务器间架设光缆建立物理连接,配置相同网段通过局域网进行数据传输。整体网络配置如图4所示。