本項目在系統結構設計上,采用符合工業設計規范要求的設備層、控制層和信息層的分層結構模式,同時,在信息層采用雙服務器構架模式,使罐區成為功能相對獨立和完整的局域網。該局域網通過光纜活網線與油庫計算機中心的主服務器相連,成為油庫網絡構架的一個子網。
在SIS安全系統設備層中,主要監測和控制的設備為:儲油罐、ESD閥門設備。其中對儲油罐的監測,采用和利時公司的LKS安全型SIS進行集中數據采集,然后將采集的儲油罐工況數據送上位機。上位機可以同時掃描監測所有油罐,進行數據交換和操作,收發操作數據由油料收發工作站通過已有的光纜發送到罐區監測服務器進行數據存儲和處理。對于油路管道上的油閥的監測和控制,通過專門配置的變送器或執行機構,以直接I/O的方式相連。
在可燃氣體報警系統(GDS)中,主要以SIS可編程邏輯控制器為中心,負責對報警主機設備的實時監測控制,同時,由SIS進行實時報警處理,并為今后安全聯鎖機制預留接口。此外,在控制層中,配置和利時公司的LE系列SIS負責接收從報警主機傳送過來的氣體濃度實時數據,報警信號在上位機進行集中管理和處理,當可燃氣體濃度超過報警閾值后,可以進行相應的連鎖保護和聲光報警輸出。
信息層是油庫管理的樞紐,形成油庫自動化信息管理系統的主網,罐區實時監控系統作為該主網下的一個子網,系統的功能支點立足于油料信息管理部分,而實時監控部分成為整個系統的功能模塊之一。鑒于上述功能構架,系統采用Client/Server結構方式,以信息管理服務器為核心,下面掛接:各油料流程管理工作站和各監控工作站,形成網絡化布局和分布式實時監控。監控中心平臺采用以服務器為中心的分布式操作工作站的形式 (Distributed Monitor System), 履行實時監控和實時數據交換的職能,所有實時信息和操作信息都匯總在該服務器上,由服務器統一儲存管理。
儲油罐報警是罐區優先級別最高、最為重要的報警,對于油庫報警采取分級報警的方式:
一般報警:僅在監控工作站或者油料收發工作站單機上以聲光形式進行報警—(單機報警方式);
越限報警:
罐區所有聯網運行的計算機上以聲光形式進行報警,并由SIS直接觸發罐區控制室和油料倉庫值班室的警鈴—(區域報警方式);
緊急報警:
除了罐區區域報警外,SIS觸發油庫總值班室警鈴和在Web主頁上彈出報警窗口—(廣播報警方式)。
我公司配套提供的SIS作為集約化油罐數據采集裝置,在采集儲油罐工況數據的同時,也提供報警狀態信號。
正是鑒于油庫安全報警機制的至關重要性,以及今后對儲油罐安全聯動控制的要求,罐區所有的報警(包括SIS發出的儲油罐報警信號)全部送SIS進行實時處理,以確保罐區報警系統的分級控制機制的可靠實施。
表1 每座儲油罐的報警信號:
序號 |
報警名稱 |
信號類型 |
工程實時處理要求 |
1 |
液位上限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出液位上限報警信號。 |
2 |
液位上上限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出液位上上限報警信號。觸發泵房、罐區控制室、油庫總值班室警鈴。 |
3 |
液位下限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出液位下限報警信號。 |
4 |
液位下下限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出液位下下限報警信號。觸發泵房、罐區控制室、油庫總值班室警鈴。 |
5 |
可燃氣體濃度上限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出濃度上限報警信號。 |
6 |
可燃氣體濃度上上限報警 |
數字量 |
向監控服務器發出濃度上限報警信號。濃度上限報警 |
7 |
安全緊急切斷 |
數字量 |
手動觸發ESD緊急按鈕,切斷所有的閥門 |
鑒于油庫上限和下下限報警信號的嚴肅性,特別是安全緊急報警的嚴重性,SIS對上限和下限報警信號實行嚴格的信號判別機制,上限和下限報警信號連續讀取三次有效方為有效,嚴格避免誤信號的發生。儲油罐的安全聯鎖控制功能是本系統下一步需要擴展的內容,因此,本項目的SIS程序采用框架結構化形式和嵌入式程序結構模塊設計,一旦系統需要擴展安全聯鎖控制功能,只要將安全聯鎖控制程序模塊嵌入框架結構中,便可實現系統的聯鎖控制。
表2 每臺ESD切斷閥的輸入/輸出信號:
序號 |
信號名稱 |
信號類型 |
信號性質 |
工程實時處理要求 |
1 |
閥門手自動狀態 |
數字量 |
輸入 |
向上位機實時發送狀態信息 |