05三维力控实时数据库pspace在胜利油田油气集输生产中的应用

1、- 1 -三维力控实时数据库 pSpace 在胜利油田油气集输生产中的应用1、前言胜利油田油气集输公司是胜利油田从事油气集输的专业化生产企业，主要担负胜利油田原油外输、天然气生产集输及轻烃生产任务。管理着 9 个气田，187 口气井，24 座集配气站，总长 240 公里的天然气输气管道和 220 公里的输油管道，8 座大中型输油站库，2 座压气站和 3 套轻烃回收装置。所辖 13 个三级，具有点多、线长、面广、易燃易爆、高温高压的特点。前些年，在信息化建设中，已经开发应用了多套、PLC 自动化系统。为了整合这些独立的系统，实现数据共享经过多年的研究试验，引进了三维力控实时数据库 pSpace。

2、2、实时数据库我公司大型轻烃装置和设备已基本实现了自动化，共有系统 5 套，plc 系统 2 套。但是这些系统建设时间不一，系统各异，接口各不相同，系统各自独立，妨碍了信息共享利用。2001 年，决定把东营压气站大型离心压缩机组自动化系统横河CS1000 联入局域网，使用 OPC 方式通过 VB、VC 编程实现了在浏览器中实时画面及其历史曲线。通过这次尝试，感到自行编程方式来实现与工业控制系统的互联，达到从、自动报表计算等功能确实有一定难度并且通用性差，每套系统都照此开发一套，不仅价格高，而且随着生产变动，系统也可能随着相应改变，程序也需。总之，开发成本高、移植性差、扩展性差、成本高并且升级成

3、本与日骤增。经过对当前实时数据库调研分析后，认为三维力控实时数据库 pSpace，不论从性能价格比还是易用程度较符合我公司的情况。它具有极强数据处理能力的服务器，丰富的多接口、以及功能实用的数据查询分析工具，以 pSpace 作为整个公司的实时数据库，向下集成全公司的生产数据，横向可关系统型数据库（oracle）进行双向，向上为各种生产管理应用系统提供支持，起到了两个层面之间的桥梁作用使生产过程控- 2 -制系统和管理信息系统相结合，从监测和考核原材料及水、电、汽、风的用量入手，减少能耗物耗；分析事故原因，可建立一套由几个关键参数组成的关联方案，以避免事故的再次发生；分析过去的工艺情况，可查找

4、并消除生产运行瓶颈，优化生产过程，提高生产运行效率；对比分析操作参数与运行质量的关系，可更好地将运行质量控制在最恰当的范围，最终实现生产企业管控。3、实时数据库的设计油气集输公司下属地理位置分布极为广泛，是典型的点多、线长。为保证数据传输，在主要生产站场设一台区域数据库服务器，公司中心机房设一台 perspace 实时数据库服务器，负责实时数据的收集、整理和 web 发布。3.1 实时数据库设计方案3.2 工控点为保证，设置力控本地数据库的微机安装两块网卡，一块网卡与管理局的局域网相连接，一块网卡与工控的操作站以内网方式连接，这台起到网关作用的机器由各站及时负责升级防给系统打补丁，把不安全控制

5、在这一端，避免一些外部对操作站的直接冲击，如果四级有多个不同自控系统操作站，工作主要集中在负责上传数据的本地力控机，把住基本上控制了网络在网的侵蚀，并且其它机器可通过这台力控间接从网络上一些必要程序，方便了的升级。- 3 -3.3 实时数据库设计方案3.3.1 当具有 OPC 或 DDE 接口时，本地实时数据库只需通过以太网就可以以方式数据。3.3.2 对于 PLC，本地实时数据库需要通过与 PLC 相匹配的通讯接口PLC 数据。3.3.3 对于没有开放接口的，本地实时数据库需要通过驱动程序通过相匹配的通讯网络数据。3.3.4 对于已经实现的装置，可以通过 DDE、OPC、ODBC 等方式将数

6、据直接采集进入本地实时数据库。3.3.5 有些实时数据进行计算处理后，通过 ODBC 送到关系数据库做更应用。4、实时数据库在原油库自动化改造中的应用2002 年底，对东营油库实施了全库自动化改造。4.1 原油库自动化改造情况简介原油库自动化改造是公司规模最大、点数最多的自动化项目，也公司输油站库一次大规模的自动化。因其岗位分散，在交换数据采用工业以太网，除各岗位有操作站外，并设有中心控制室，对整个原油进行全面。改造实施内容：东营原油库自动化改造以为重点，加上部分控制系统，此次实施包括六个重要岗位：流量计岗、罐区计量岗、泵房岗、加热炉岗、锅炉岗、外销流量计。根据情况实际情况，选用了德国西门子S

7、7-400 自动控制系统。全装置共有 6 个控制室：4 个现场控制室各设一个操作员站，用来本岗位的工艺过程。控制室设 1 个操作员站和 1 个工程师站，操作员站可以全装置的工艺过程，工程师站除了可以编程组态外，也可以作为操作员站来使用。整个控制系统使用 2 套冗余的 414H 控制器，其中流量计岗和西流量计岗用 1 套控制器；计量岗和其他三个岗位共用 1 套控制器。各岗位的 I/O 信号模块安装在本地的控制柜中，它们和控制器之间通过 PROFIBUS 现场总线相连接。其系统结构图如图 1 所示：- 4 -怎样通过局域网，对现场过程、历史曲线等应用浏览是此次自动化改造的新问题。西门子的组态WIN

8、CC 具有直接发布功能，现场施工的工程技术更倾向于使用WINCC 自带的 WEB 发布功能即从操作站上把现有组态画面网上直接发布,他们认为不但所有组态可以原样保留，不增加工作量，可通过权限来控制，但却认为如果这样实施首先带来的安全问题不容忽视；其次是针对性不强，因网上浏览以管理技术为主，一些详细的操作画面完全没有必要，如方便操作员的所有控制组画面，本地发布，数据不，将会造成全公司自控化系统发布不，不但难于管理，难度增加，而且更次的应用如优化运行、故障分析等无法展开。力控实时数据库 pSpace 解决方案的整体引入即建立原油库本地二级实时数据，公司建立一级实时数据发布、中心。初始采用 step7

9、OPC server 方式向 pSpace 传送数据，使用一个阶段后改为采用通过在力控中配置 I/O驱动中 softnets7 来直接从工业以太网上读 I/O 设备，力控当作为成 plc 系统的一个的操作站，某些转换用 pSpace 的完全可实现，完全能够更快更迅速地西门子 PLC 的数据，同时实时地向设在公司的中心服务器传输数据。设在中控室的力控上传局域网的机器既在原油库的工业以太网上，同时又在局域网上，完全起到网关的作用，它有选择性进行组态显示原油库各点的重要参数，控制点没有进行组态，从上保证数据的安全性。原油库西门子 S7-400 实时数据上传局域网- 5 -解决方案的成功实施，我公司全面实施自控系统开做了尝试，它集成了大量的生产实时数据，打破了过去生产实时数据停留在各岗位的局限，实现了全公司生产实时数据的共享。有了它，生产调度可以及时全面了解生产情况，迅速处理种种突发事件。今后集输公司现有各生产岗位的重要