GE系列（四）：GE PACSystems RX3i 系统在大庆南三油库站控系统中的应用

【摘要】

本文通过对大庆南三油库站控系统的介绍，向读者描述了 GEIP 智能平台 PAC3i 系统在油库站控系统中成功应用的一套完整解决方案。

【应用背景】

位于黑龙江省大庆市林源的南三油库隶属于中国石油天然气集团公司，是大庆油田的原油储备库和中转枢纽。同时，南三油库也是我国从陆路进口俄罗斯原油的重要战略储备库，2004年至今南三油库已累计接卸俄油 3000 余万吨。坐落在南三油库的生产运行库是为提高油库原油集中输送与储运能力而修建的大型储运工程，主要发挥将南一油库和北油库的原油集中存储并择机向下游林源泵站外输，并最终外运的功能。

【解决方案】

南三油库的主要作用是完成大庆油田原油和俄罗斯进口原油的收、发、输转和储存任务。油库的站控系统则是使整个油库储运系统的各个环节有机结合起来，并保证各个环节正常运转，以达到及时、保质、保量、安全地完成原油的收、发、输转和储存任务。为此，南三油库站控系统需要一套可靠性高、易于操作、维护方便、性价比高的一套自动化控制系统。北京中佳荣盛科技有限公司结合多年以来石油化工领域应用经验，并结合 GE 智能平台的先进控制器产品，给出了一套适合于用户需求的自动化控制系统方案。

根据南三油库工艺流程和结构，油库站控系统主要由三个流程部分组成。这三个流程具体是储运流程、冷凝水流程、给排水流程。这三个流程由一套 GE 智能平台的 PACSystems RX3i高性能、先进控制系统来实现控制。解决方案可大致分为以下三个部分。

● 高速以太通讯网络。

● PACSystemsRX3i 高性能、先进控制控制器及其本地 I/O 系统。

● 上位机操作员站和工程师维护工作。

系统结构图可以参见图 1 所示。

图 1 系统结构图

1、高速以太通讯网络

以太网通讯快速地发展与广泛地普及，其无可比拟的高速与互联互通的优势，使以太网通讯成为目前世界上工业控制领域高速通讯的事实标准与未来通讯的发展趋势。

工业以太网以其特有的低成本，高实效，高扩展性及高智能的魅力，吸引着越来越多的制造业的厂商。

GE 智能平台自动化产品很好地支持工业以太网通讯，可以用于控制层设备之间、控制层与远程 I/O 之间、控制层与人机界面 HMI/触摸屏之间的通讯。GE 智能平台工业以太网通讯产品支持以下工业以太网协议：

    ● SRTP TCP/IP 协议

    ● EGD 协议

    ● Modbus TCP/IP 协议

在本列应用中，主要采用 SRTP TCP/IP 协议。SRTP TCP/IP 协议，即 Service Request Transport Protocol，其基于Client/Server 结构、Request/Reply 方式进行以太网通讯，Client 对Server 发出读/写数据Request，Server 对Client 返回相应 Reply。SRTP TCP/IP 协议可以用于 GE智能平台产品的控制器间数据通讯、编程组态下载、控制器与 HMI/触摸屏通讯等。

SRTP TCP/IP协议支持通用的 Hub、Switch、Router 产品。

2、PACSystems RX3i 高性能、先进控制控制器及其本地I/O 系统

作为 GE智能平台新一代的过程自动化控制器，PACSystems 系统在操作系统之上设计了一个通用的、适合于多平台的(包括硬件平台和操作系统平台)、便于移植的、轻便的控制引擎(control engine)，集成了包括逻辑控制、运动控制、过程控制和人机界面在内的多领域解决方案，从而保证使用 PAC 系统的用户可以使其编制的应用程序获得最大的应用收益，并且还可以方便地优化其自动化平台，从而不需重新设计整个系统，就可以不断获得越升的系统性能。

此外,GE智能平台的 PACSystems RX3i 控制系统还具有以下的应用优点：标配 Intel Pentium III 300 和 1000MHz CPU 处理器，CPU 内部集成 10M 或64M 用户内存,应用标准的工业 PCI 总线标准，使用12 或 16 槽 PCI 机架，底板速度提高到 27M,真正支持热插拔使用。使用 PCI 总线底板来支持高速 PCI 数据传输率，支持标准底板使第三方可以方便的开发 I/O、通信、动作控制、可视和其它模块。RX3i 底板也可匹配90?-30系列 I/O模块。    

PACSystemsRX3i 控制系统提供了丰富的 I/O 接口模块（包括智能型 I/O接口模块和非智能型 I/O 接口模块）,适合于从简单到复杂的应用。此外系统还提供了多种网络通讯模块，如以太网通讯模块 IC695ETM001。

3、上位机操作员站和工程师维护工作站

此系统中设立了一台机操作员站 HMI站和一台工程师维护工作站。

操作员站上安装并运行 Proficy HMI/SCADA-iFIX 软件的强大的 VBA 脚本功能和灵活易学的特点，使得其在国内外有着广泛的用户群。其真正的分布式、客户/服务器结构包括可灵活构造的服务器（SCADA Server）和客户端（iClient 、iClientTS 和iWebServer），无论是客户端应用，还是第三方或用户自定义应用均可读取 SCADA Server 实时数据，实现实时动态画面、趋势、报表、批次控制、MES 等应用。这些应用既可以与 SCADA Server 运行在同一台计算机；也可通过 Intranet、Internet 分布在网络中不同的 Server 或 Client 节点上运行，十分适合多节点系统的应用。无论是 Server 和 Client 功能运行在单一计算机，实现简单的单机人机界面(HMI)，还是网络复杂的分布式多 Server 和多 Client 数据采集和控制系统，iFIX 都表现出优异的性能。该产品非常易于使用，同时又适合于实时控制和监视，可以将它配置成从单个节点到多节点的网络系统形成不同的规模，具有很强的可扩展性。

ProficyHMI/SCADA- iFIX 软件能够应用在各种不同类型的工业生产过程中，诸如汽车，航天，石油与天然气，化工，石化，食品加工，饮料，制药，纸浆与造纸，管线，金属，水与废水处理，交通以及其它行业。

工程师站上除安装了 Proficy HMI/SCADA- iFIX 软件，还安装了控制器编程组态软件：ProficyLogic Developer-PLC。用来开发和维护系统的应用软件。

系统应用软件的工艺流程图为用户提供了简单直接的可视化生产过程，为用户对生产进行实时监督控制与参数修改提供了方便。

在流程图上，操作员可以方便的查看主要的参数（如：液位、流量）以及系统各设备当前的运行状态，同时通过点击系统流程图上的各个可控设备实现生产的远程控制系统的 HMI 应用软件界面如图 2、图 3、图 4 所示。

【实施结果】

通过 GE 智能平台的 PACSystems RX3i 高性能、先进控制系统，南三油库的站控系统更加稳定、可靠。油库能够及时、保质、保量、安全地完成原油的收、发、输转和储存任务，达到了系统的设计目的。系统安全、稳定的运行，给用户带来更大的收益。同时 GE 智能平台将以其先进的技术，卓越的知名度，良好的口碑为石油化工行业提供更快、更强、更安全的控制系统，不断促进中国石油化工行业控制水平提高。