SCADA系統(tǒng)在石油煉制行業(yè)的應(yīng)用：如何實(shí)現(xiàn)石油煉制過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控？

一、應(yīng)用背景

隨著經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，企業(yè)開(kāi)始關(guān)注基礎(chǔ)技術(shù)和生產(chǎn)質(zhì)量的提升。其中，作為基礎(chǔ)工業(yè)項(xiàng)目的石油煉制企業(yè)需要對(duì)整體技術(shù)進(jìn)行集中的整合，強(qiáng)化基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度以及系統(tǒng)化的電子商務(wù)結(jié)構(gòu)，才能提升整個(gè)行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

石油煉制是把原油加工為各種石油產(chǎn)品的過(guò)程 ，煉制方法通常有：原油蒸餾（常、減壓蒸餾）、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化、催化重整以及煉廠氣加工、石油產(chǎn)品精制等，其中加氫裂化這種方法在石油化工行業(yè)中應(yīng)用最多，這種方法可以提高石油在提煉輕質(zhì)油時(shí)的轉(zhuǎn)化效率，從而提煉出質(zhì)量更高的輕質(zhì)油。

二、關(guān)鍵過(guò)程與難題

（1）石油煉制企業(yè)的連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中信息處理量大、涉及面廣且各環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，所以建立全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（2）石油煉制生產(chǎn)工藝操作條件和設(shè)備運(yùn)行狀況直接關(guān)系著產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，操作條件波動(dòng)或設(shè)備故障往往會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)流程的正常運(yùn)行。因此，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理，及時(shí)、準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)裝置運(yùn)行的狀態(tài)，是保證生產(chǎn)過(guò)程正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（3）石油煉制過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的硫化氫，短時(shí)間內(nèi)意外接觸高濃度硫化氫會(huì)導(dǎo)致電擊式死亡。所以，建立無(wú)人值守工廠、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公、開(kāi)發(fā)大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和檢測(cè)報(bào)警平臺(tái)是保證安全生產(chǎn)運(yùn)行和人身安全健康的重要措施。

三、方案介紹

虹科Panorama SCADA解決方案具有高安全性、高穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和豐富的功能，是創(chuàng)建SCADA應(yīng)用程序的理想選擇，其主要包含Panorama COM 、Panorama E2、Panorama H2三種不同組件，并且可使用開(kāi)發(fā)工作站（Panorama Studio）實(shí)現(xiàn)各種功能。

（1）虹科Panorama COM

智能、獨(dú)立的通信前端，突破通信限制，可與其他SCADA軟件互連

支持廣泛的實(shí)時(shí)、物聯(lián)網(wǎng)和遙測(cè)數(shù)據(jù)采集協(xié)議

（2）虹科Panorama E2

高安全性、高可靠性、可擴(kuò)展性的SCADA軟件平臺(tái)

廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)控制和跟蹤、建筑和設(shè)施管理、基礎(chǔ)設(shè)施管理和安裝安全等

（3）虹科Panorama H2

功能豐富、高性能的歷史解決方案，收集和存檔運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

開(kāi)放式的設(shè)計(jì)可與第三方系統(tǒng)（Excel、報(bào)告和分析工具）連接

四、案例分析

國(guó)內(nèi)某石化企業(yè)在石油加氫裂化裝置中采用了虹科Panorama SCADA解決方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公、無(wú)人值守、工藝監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)管理等智能化應(yīng)用。

（1）數(shù)據(jù)采集和可視化

工藝數(shù)據(jù)監(jiān)控主要是對(duì)裝置的操作條件、物料平衡和管道輸送等進(jìn)行監(jiān)控和管理，并根據(jù)不同情況采取及時(shí)的處理措施。

用戶可以通過(guò)畫面監(jiān)控各類儲(chǔ)罐、各級(jí)反應(yīng)器和分餾塔的液位，控制不同位置的泵和閥門，并且可通過(guò)儀表盤查看電機(jī)頻率等。通過(guò)對(duì)管道中液體和氣體流量壓力的監(jiān)控，以及泵閥門之間添加互鎖控制，保證工藝過(guò)程的安全性。可視化界面可通過(guò)虹科Panorama桌面、Web和移動(dòng)端HMI進(jìn)行展示，此外，虹科Panorama解決方案支持本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、遙測(cè)數(shù)據(jù)的采集，提供豐富的通信協(xié)議與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者第三方系統(tǒng)兼容。

（2）趨勢(shì)和報(bào)警

石油煉制SCADA系統(tǒng)中，虹科Panorama軟件平臺(tái)能夠記錄歷史的報(bào)警記錄以及相關(guān)操作人員的記錄。報(bào)警分為實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警，在界面中可以自由切換。虹科Panorama支持on-call功能和電信傳輸功能，報(bào)警信息可通過(guò)音頻和視頻通話以及短信、電子郵件、傳真等多種方式進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前采集數(shù)據(jù)（液位、流量、壓力）的趨勢(shì)曲線，并提供按日期、時(shí)間、變量名等方式進(jìn)行查詢，支持趨勢(shì)的瀏覽、保存。

（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

虹科Panorama軟件平臺(tái)可通過(guò)連接現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)無(wú)人值守作業(yè)區(qū)進(jìn)行視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控頁(yè)面可以監(jiān)控作業(yè)區(qū)管道、設(shè)備、環(huán)境運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)需要可進(jìn)行錄制視頻、視頻回放、抓圖等操作。當(dāng)有非法闖入或者泄露危險(xiǎn)時(shí)，可在系統(tǒng)上報(bào)警提示。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)管理和報(bào)表分析

虹科Panorama解決方案支持對(duì)SQL、Access、Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)中表的讀/寫訪問(wèn)權(quán)限，用于讀取數(shù)據(jù)以及添加或修改記錄。

虹科Panorama通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表，可以清晰、直觀、有效地了解與掌握各生產(chǎn)單元的歷史以及實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，有助于運(yùn)營(yíng)管理者對(duì)當(dāng)前的石油煉制進(jìn)行宏觀的把握和全局的統(tǒng)籌。

在石油煉制過(guò)程中，虹科Panorama可實(shí)現(xiàn)包含電壓、電流、氫氣流量壓力、原油流量等參數(shù)的數(shù)據(jù)分析，同時(shí)提供班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、等報(bào)表類型。

五、總結(jié)

虹科Panorama SCADA解決方案幫助石油煉制企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工藝數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和可視化，為優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度提供支持，同時(shí)為管理層的綜合分析提供了原始數(shù)據(jù)的支撐。此外，該解決方案實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的集中管理，能夠快速發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，簡(jiǎn)化和優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，從而允許企業(yè)適當(dāng)減少或合并崗位設(shè)置，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守工廠。

審核編輯 黃昊宇