标签: 石油化工

一、应用背景 石油罐区是石油石化企业重要的生产设施，负责存储和输送各类油品，而石油罐区状态参数的监控是生产管理的重要部分，不仅可以及时准确地获取现场设备数据，保证罐区的正常运行，还可以防止安全事故的发生。 因此， 开发高性能、安全可靠的石油罐区状态监测系统是实现石油罐区安全生产的关键 。 二、面临难题 在石油罐区的安全生产中，不仅需要采集罐区设备数据，还需要对数据进行处理和分析。因此，在实现石油罐区状态参数监测时，面临的难题主要有以下几点： （1）现场多协议、多类型罐区 设备数据的采集和控制 ； （2） 数据的可视化处理 ，包括数据显示（字段/曲线/仪表显示）、边缘计算、警报通知和管理、审计追踪、报表、配方等； （3）石油罐区数据的 远程监控 ； （4）将石油罐区 数据存储到数据库 ； （5）将采集到的石油罐区数据 上传到SCADA、MES、云平台 等。 三、方案介绍 虹科多功能物联网HMI凭借其丰富强大的功能、高级别防护、海量通信支持、多行业认证等特点而备受赞誉，是开发高性能石油罐区参数监测系统的最佳选择，整体的应用框架如下所示。 虹科物联网HMI通过 海量通讯协议 完成现场设备数据的采集，再结合其 配套软件JMobile Studio 完成页面组态以及数据可视化处理，完成现场关键参数监控画面的制作。由于虹科物联网HMI 内置Web、VNC服务器 ，现场操作人员通过Web浏览器、VNC客户端等便可完成设备的远程监控。此外，虹科物联网HMI可以 一键配置连接到自家Corvina云平台 ，实现设备数据的远程监控和设备项目的远程管理；同时，虹科物联网HMI也 可通过OPC UA、MQTT等协议对接到第三方云平台 ，最大程度地满足客户的多样化需求。 除了物联网HMI，虹科还提供具有相同功能的 物联网网关 ，以及可运行在客户X86设备中的 软件方案——JMobile PC Runtime ，快速赋予客户设备物联网功能，客户可以根据现场实际需求选择对应的解决方案。 四、案例分享 为了实现石油罐区中储油罐温度/液位、泵阀状态、可燃气体浓度/密度等关键参数的监测，国内某石油企业采用 虹科物联网HMI eX707G和eSMART 10 开发一个石油罐区状态监测系统，快速、高效、可靠地完成石油罐区关键数据的采集和可视化，提高了石油罐区的安全性和生产效率。 （1）数据采集和可视化 支持200+通信协议 ，包括OPC UA、Modbus、MQTT以及西门子、三菱、欧姆龙、AB、施耐德等主流PLC协议，支持同时运行8种通讯协议并且支持一万点数据，最大程度地帮助客户完成罐区设备数据的采集； 支持边缘计算 ，客户可以通过编写JavaScript脚本完成现场数据的处理和分析。 此外， 支持2000+现代风格控件，支持自定义控件 。通过配套组态软件，用户可以以控件的形式将现场工艺流程展现在虹科物联网HMI可视化界面上，使得现场人员更加清晰地知晓现场情况。 （2）警报通知和管理 支持警报管理功能 ，可以对石油罐区中的储油罐温度/液位、可燃气体浓度/密度等关键参数设置上下限，并判断参数是否需要报警； 支持 上下限触发、等值触发、数值偏差触发等 四种触发方式 ，满足客户的多样化需求。 此外， 支持在线和历史警报控件 ，帮助客户完成警报状态的查看，以及警报确认、复位、保存等操作。 （3）远程监控 内置Web、VNC服务器 ，操作人员通过Web浏览器（电脑/平板/手机）、VNC客户端即可 远程访问HMI的可视化界面 ，即使不在HMI旁边，也可以随时远程监控罐区设备的关键参数，减轻了现场人员的劳动强度，提高了工作效率。 电脑端画面 手机端画面 五、总结 通过该方案，该石油企业高效、快速地完成了现场石油罐区状态参数监测系统的部署，实现了储油罐温度/液位、可燃气体浓度/密度等关键参数的监测，提高了石油罐区的工作效率和安全性，加快了石油罐区自动化水平的发展进度。

一、应用背景 在石油化工企业的生产过程中，运输和储存的大部分介质和产品都是流体，为了保证加工过程的正常运行，企业通常建有大量各种储藏罐的罐区。随着工业自动化技术的发展和计算机技术在罐区控制系统中的应用，罐区自动化系统也在不断演进。从早期的常规仪表控制系统，到现阶段的基于PLC的简单控制系统，再到大型集散控制系统，罐区自动化水平在不断地提升。 面向罐区储藏和输送系统，设计出可靠、先进、功能齐全、性能价格比良好的自动化解决方案，具有十分重要的应用意义。 二、罐区储运监控系统 1. 罐区控制系统的特点 涉及系统多，通信种类种类多，传感器仪表多，模拟量多，数字量相对少，罐区防爆要求比较严格，管控一体化要求高 。所以目前的控制系统为了适应罐区控制基本都开发了丰富的功能: (1) 通信技术 ：RS232、RS485、Profibus-PA通信总线、OPC以及Modbus等。 (2) 仪表技术 ：目前的大部分仪表主要还是模拟仪表，输出信号大多为4-20mA。 ( 3) CPU编程与上位监控和数据库功能一体化 ：罐区的控制设备一般比较固定，如阀门，PID等程序控制比较多，在软件中集成相关程序块，在上位机也有对应相关模块，只需在CPU程序中调用相关块编译后即可以生成上位机的显示模块，同时生成归档数据，大大减少了编程量。 2. 罐区监控要求 该案例中， 在罐区的生产区主要需要控制的是输油泵房、储罐区、阀区、自动化系统 。清管系统主要是大修期间工作，手动控制即可；加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统由另外的系统控制，办公区无需控制。 Tips： 典型的罐区分为生产区和生活区，为了保证生产和生活的安全，两区在地理位置分开。生产区主要由9个部分组成，包括输油泵房、储罐区、阀区、清管系统、加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统、自动化系统和办公区。 三、 可靠的石化罐区储运监控方案 该监控系统中，使用 虹科eX700G HMI实现对罐区数据的监控 ，采用的西门子AS414 CPU是完全冗余热备工作的，远程站I/O采用ET200M系列的远程站。 各CPU采用Profibus现场总线网络与远程I/O站进行通讯。I/O从站与主站的通信采用冗余PROFIBUS网络。I/O从站主要是完成中央处理器与现场设备的连接，将现场信号转换为CPU能识别的数据，以及将CPU的控制信号转换为现场设备能接受的模拟信号。 在虹科eX700G HMI中，可以 实现对油管生产运行的调度、工艺数据的集成监视、制定储存和输送计划，泄漏检测及定位报告，计量管理 等。监控中心的操作人员根据自动化监控系统所提供的各站工艺过程的 压力、温度、流量、液位信号及设备运行状态 等数据，完成对整个管网的运行监控和管理。在监控系统中 通过统一编程，操作员拥有监视所有参数的能力；通过用户权限设置，不同操作员站具有不同的操作权限 ，从而将人为误操作的风险降到最低。 当运行工况出现异常时，一方面启动 过程制约机制 ；一方面提供相关 报警参数、趋势、报表 等多种方式通知运行人员及时处理。该HMI还具有 报警打印、周期性报表 等功能，有助于设备的日常管理和事故分析。 此外，该HMI还 支持标准OPC UA，支持对接数据库和数据上云 等操作，可以及时地发现一些潜在的风险和威胁，有效地降低罐区因故障带来的经济损失，确保罐区生产的稳定性。

一、应用背景 在石油化工企业的生产过程中，运输和储存的大部分介质和产品都是流体，为了保证加工过程的正常运行，企业通常建有大量各种储藏罐的罐区。随着工业自动化技术的发展和计算机技术在罐区控制系统中的应用，罐区自动化系统也在不断演进。从早期的常规仪表控制系统，到现阶段的基于PLC的简单控制系统，再到大型集散控制系统，罐区自动化水平在不断地提升。 面向罐区储藏和输送系统，设计出可靠、先进、功能齐全、性能价格比良好的自动化解决方案，具有十分重要的应用意义。 二、罐区储运监控系统 1. 罐区控制系统的特点 涉及系统多，通信种类种类多，传感器仪表多，模拟量多，数字量相对少，罐区防爆要求比较严格，管控一体化要求高 。所以目前的控制系统为了适应罐区控制基本都开发了丰富的功能: (1) 通信技术 ：RS232、RS485、Profibus-PA通信总线、OPC以及Modbus等。 (2) 仪表技术 ：目前的大部分仪表主要还是模拟仪表，输出信号大多为4-20mA。 ( 3) CPU编程与上位监控和数据库功能一体化 ：罐区的控制设备一般比较固定，如阀门，PID等程序控制比较多，在软件中集成相关程序块，在上位机也有对应相关模块，只需在CPU程序中调用相关块编译后即可以生成上位机的显示模块，同时生成归档数据，大大减少了编程量。 2. 罐区监控要求 该案例中， 在罐区的生产区主要需要控制的是输油泵房、储罐区、阀区、自动化系统 。清管系统主要是大修期间工作，手动控制即可；加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统由另外的系统控制，办公区无需控制。 Tips： 典型的罐区分为生产区和生活区，为了保证生产和生活的安全，两区在地理位置分开。生产区主要由9个部分组成，包括输油泵房、储罐区、阀区、清管系统、加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统、自动化系统和办公区。 三、 虹科提供可靠的石化罐区储运监控方案 该监控系统中，使用 虹科eX700G HMI实现对罐区数据的监控 ，采用的西门子AS414 CPU是完全冗余热备工作的，远程站I/O采用ET200M系列的远程站。 各CPU采用Profibus现场总线网络与远程I/O站进行通讯。I/O从站与主站的通信采用冗余PROFIBUS网络。I/O从站主要是完成中央处理器与现场设备的连接，将现场信号转换为CPU能识别的数据，以及将CPU的控制信号转换为现场设备能接受的模拟信号。 在虹科eX700G HMI中，可以 实现对油管生产运行的调度、工艺数据的集成监视、制定储存和输送计划，泄漏检测及定位报告，计量管理 等。监控中心的操作人员根据自动化监控系统所提供的各站工艺过程的 压力、温度、流量、液位信号及设备运行状态 等数据，完成对整个管网的运行监控和管理。在监控系统中 通过统一编程，操作员拥有监视所有参数的能力；通过用户权限设置，不同操作员站具有不同的操作权限 ，从而将人为误操作的风险降到最低。 当运行工况出现异常时，一方面启动 过程制约机制 ；一方面提供相关 报警参数、趋势、报表 等多种方式通知运行人员及时处理。虹科eX700G HMI还具有 报警打印、周期性报表 等功能，有助于设备的日常管理和事故分析。 此外，虹科eX700G HMI还 支持标准OPC UA，支持对接数据库和数据上云 等操作，可以及时地发现一些潜在的风险和威胁，有效地降低罐区因故障带来的经济损失，确保罐区生产的稳定性。

一、应用背景 石油钻井工程是石油开采过程中最为关键的一个环节，直接决定着石油开采的质量和经济效益，而钻井工程参数的实时监测、分析处理和存储是保证安全、可靠、高效钻井的重要途径。 随着科学技术的飞速进步，尤其是自动化技术的发展，石油钻井工程逐渐向数字化、智能化方向发展，其中钻井工程参数监测的研究和改善更是重中之重，此举不仅可以提高钻井安全性和钻井效率，还可以提高钻井工程的自动化程度。 因此， 开发高性能、安全可靠的钻井工程参数监测系统是实现科学化钻井的关键 。 二、面临的难题 在石油钻井过程中，不仅需要采集钻井设备中的数据，还需要对数据进行处理和分析。因此， 在实现钻井工程参数监测时，面临的难题主要有以下几点 ： （1）现场多协议钻井设备数据的采集； （2）数据的可视化处理，包括数据显示（字段/曲线/仪表显示）、边缘计算、警报通知和管理、审计追踪和配方管理等； （3）钻井工程数据的远程监控。 （4）将采集到的钻井工程数据存储到数据库； （5）将采集到的钻井工程数据上传到SCADA、MES、物联网平台等。 三、方案介绍 虹科多功能物联网人机界面 eX707G 凭借其 丰富强大的功能、高级别防护、海量通信支持、多行业认证 等特点而备受赞誉，是开发高性能钻井工程参数监测系统的最佳选择，整体的应用框架如下所示。 该人机界面通过海量通讯协议 完成现场设备数据的采集 ，再结合其配套软件JMobile Studio 完成页面组态以及数据可视化处理 ， 完成现场关键参数监控画面的制作 。由于人机界面内置Web、VNC服务器，现场操作人员通过web浏览器、VNC客户端等便可 实现设备的远程监控 。此外，该人机界面可以一键配置连接到自家Corvina云平台， 实现设备数据的远程监控和管理 ；同时，虹科eX707G人机界面也可 通过OPC UA、MQTT等协议对接到第三方云平台 ，最大程度地满足客户的多样化需求。 除了人机界面，我们还提供具有相同功能的 物联网网关 ，以及可运行在客户X86设备中的 软件方案——JMobile PC Runtime ，快速赋予客户设备物联网功能，客户可以根据现场实际需求选择对应的解决方案。 四、案例分享 为了实现钻井过程中对钻进状态、起下钻状态和泥浆池关键参数的监测，国内某石油企业 采用上述方案， 开发了一个钻井工程多参数监控系统 ，快速、高效、可靠地完成现场钻井参数的采集和可视化，提高了现场钻井的安全性和效率。 （1）数据采集和可视化 支持200+通信协议 ，包括OPC UA、Modbus、MQTT以及西门子、三菱、欧姆龙等主流PLC协议，支持同时运行8种通讯协议并且支持一万点数据，最大程度地帮助客户完成钻井设备数据的采集； 支持边缘计算 ，客户可以通过编写JavaScript脚本完成现场数据的处理和分析。 此外， 支持2000+现代风格控件 ，根据现场钻井工程参数的类别，分别选用数字字段、模拟仪表、实时和历史趋势曲线等控件对工程参数进行数据展示。 （2）警报管理 支持警报管理功能 ，可以对关键钻井工程参数设置上下限，并判断参数是否需要报警；支持上下限触发、等值触发、数值偏差触发等四种触发方式，满足客户的多样化需求。此外， 支持在线和历史警报控件， 帮助客户完成警报状态的查看，以及警报确认、复位、保存等操作。 （3）数据存储 支持对接MySQL、PostgreSQL、MariaDB等数据库 ，可以帮助客户读取数据库标签数据，以及存储钻井过程中的标签数据、某一时间段的趋势数据、事件等数据，为现场优化钻井、故障排查提供数据依据，帮助现场操作人员掌握钻井过程中钻机的工作状态，为工艺的改进提供数据分析支持。 五、总结 通过此方案，该石油企业高效、快速地完成了现场钻井工程多参数监测系统的部署，实现了钻井过程中关键参数的监测，提高了钻井的安全性和效率，加快了钻井工程智能化的发展进程。