摘要：以油库自动化系统的分布多层结构为基础，分析了一卡通自动付油系统、油品工艺调度系统、储罐自动计量系统。借助系统集成技术，将各自自动化子系统统一集成至油库管理信息系统中，实现油库生产自动化监控、业务信息化管理，以配送IC卡为凭据，结合系统电子单据，完成从配送计划制定与下发、油库验卡提油、配送在途监控，加油站验卡收油等业务环节衔接，统一并简化了销售系统二次配送单据流转，最终提出实现无纸化作业，为油库提高工作效率、安全、可靠运行做出了坚强保障。
关键词：油库；自动化；IC卡一卡通；油库管理信息系统；PLC
长期以来，油库的运行均采用手工开票、手动开阀、手动控泵付油，工作效率极低，控制精度更低，无法及时了解油库实时工况。随着工业控制技术、网络通信技术、数据库技术等自动化系统的广泛应用，油库自动化应用水平有了显著提高，功能日益完备，通过与信息系统的融合应用，大大提高了油库的自动化管理水平，为油库安全、高效、可靠运行提供了坚强保障。
一、油库自动化总体架构
油库自动化系统的构架方式有多层形式，一般分为三个方面。第一，现场采集层，是油库系统运行的基础，主要通过仪表开关进行设备的控制，目的是完成各种数据和信号的采集和处理工作；第二，检测控制层，是油库自动化的核心层次，目的是将采集后的数据和信息进行分类处理，并做好统计分析和保存，同时控制油库各个生产过程；第三层，业务管理层，是油库自动化的高等层次，具体负责整个油库的信息处理和调度工作。
二、IC卡一卡通付油系统
在油库系统自动化过程中，需要运用一卡通进行非接触式的操作，IC卡是一种介质，通过后台电脑控制，对油库系统集中化控制，同时网络接收是油库发油重要控制点，流量计和电液阀构成了系统的外部控制设备，输入一卡通就可以在现场控制电脑中直接刷卡提油。
一般的一卡通付油系统是多个操作平台共同完成的。包括流量计、电液阀、操作器等，而对于现场仪表的控制和发油控制站的发油量、业务管理工作站和门禁控制系统就可以做好该项工作。发油监控操作可以指导和引领发油的全过程，而IC卡作为付油系统的日常管理，重点做好油品和人、机管理的多个操作平台，确保业务管理的整体性、发油和卡的稳定性。
需要注意的是，在发油过程中，系统具有安全警报的功能，一旦出现油量不足或有危险时，会自动进行报警操作。紧急停止发油作业，排除故障，同时在装车和护道阀处可以安装探头进行回收管设备的归位工作，保证基本操作性能安全可靠，此外，每个系统自动设置了回收装置，实现了密闭装车发油，降低了油品装车损耗，提高了油品的经济效益。
发油现场可无人值守，一般只需开票室开票员、控制室发油员、和现场付油员三人，就能正确高效的完成系统付油的全部操作流程。
三、自动提油流程，数据在系统中形成的过程
首次在二次物流系统中每辆车绑定一张IC卡，配送中心在二次物流系统中制定配送计划，同步传递给油库管理信息系统，车辆进入油库停车场时需要ATM进行刷卡，卡号通过Socket方式发送至油库管理信息系统，油库管理信息系统将该卡关联的付油通知单单据数量、油品代码、油品名称，提油车牌号等信息以Socket方式返回至排队系统，排队系统根据油库管理信息系统返回的数据进行排队处理，并生成该卡的排队序列号，排队数据写入油库管理信息系统，系统的数据库根据付油系统提供的实时鹤位状态寻找到空闲鹤位，当鹤位无排队的提油单数据时，进行叫号处理，同时将油库管理信息系统的数据表状态项改为“请入库”。
其次，车辆到达入口门禁时刷卡，门禁系统接收到刷卡信息RFID信息后，先给排队系统的叫号数据是否到达该卡入库顺序，若正确，则将卡号RFID、提油车牌号等以Socket方式发送至油库管理信息系统，同时将提油单详细数据写入油库管理信息系统的数据表TYD中，便于提油读取。
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关键设备和应用技术如下：
现场仪表：计量仪表（流量计），电液阀、温度变送器、防溢油静电装置、管道泵、鹤管、连接头等
控制主机：采用PLC工业级计算机+PLC模块连接+I/O电路，软件平台采用WINDOWS系统，完成现场控制和基础数据处理，在有IC卡的系统中还具有读卡功能。
数据管理机：数据处理采用商用计算机，软件平台采用WINDOWS系统，主要完成数据交换和开票业务的管理，在有IC卡的系统中还具有制卡功能，是发油系统进入网络的桥梁。
数据管理机与控制主机通讯采用R232，与网络上的综合数据库系统采用TCP/IP、IP/SPX协议，进行数据共享和广域链接，提供开放的分级加密公共数据库。
PLC（可编程控制器）采集现场工艺参数和设备工作状态，并进行数据处理和联锁控制。通过以太网与运行监控界面（MMI）的终端计算机连接，实现数据上传、显示。PLC还接收MMI下发的控制命令和参数设置。
现场显示屏：本安结构。与控制主机通讯采用RS485，可现场暂停/发油启动的操作，现场可同时显示发油量、管道流速、车牌号、鹤位号等。
通过各种线路和网络设备与油库罐区、发油区、办公区、等各部分联网，通过网络交换数据，实现整个油库集中控制与管理，采用工业以太网现场总线技术传送数据交互。
自动控制系统组态软件设计采用技术先进，性能可靠稳定，功能强大易于扩展的进口PLC模块组态做为主要核心控制设备。
四、油品工艺调度系统
根据油品管道工艺预先编制所有进出油罐的作业方案，部分作业存在多个可能方案。当需要执行某项作业时，从预案中选择一个方案进行调度，输入调度数据，获得上级许可后，建立调度档案，打印工艺调度作业票，并下发作业指令。
五、储罐计量自动化、监控系统
油罐的计量最初是通过人工投尺、采样、计算实现的，随着计算机技术的发展，出现了自动计量系统。自动化计量系统是集现代通信技术，油罐液位计量业务知识为一体的实时信息采集和分析处理信息系统。油库油罐通常采用伺服液位仪、温度变送器和差压变送器预先就地接入液位仪，再通过RS-485总线接入计量操作站，实现油罐液位、温度、差压数据的实时采集，取得油罐计量的相关原始数据，由计量服务计算机从而计算得到罐内介质的平均密度，通过在SCADA系统中导入罐容表，自动换算出油罐内油品的体积，还能根据密度和温度算出罐内油品的质量和标准体积。同时通过以太网上传至油库管理信息系统。油罐液位开关一般采用可靠性较高的音叉开关，信号直接接入控制室PLC（可编程逻辑控制器）中，并与该油罐的收发油作业联锁，实现油罐液位高位报警以及联锁停止该油罐的收发油作业，同时联动对应的摄像头对该油罐实时监控。
油库自动化系统是一项管理油库的全新模式，先进的油库自动化管理系统应该是先进的检测仪表和控制设备为基础，以大型的数据库为核心，采用先进的计算机和自动化技术，通过网络，将控制系统各部分的信息交换，数据处理，综合管理和网络传送全部由系统自动完成，可人为操作环节少，系统可靠性受人为影响小，从而达到随时随地获得真实、准确、第一手数据，如实了解油库运行的真实库存，不用等到第二天才知道有多少油可配送发出库，自动获取最优方案，实时提供油罐车在不同油库间提油的最佳路径，实现油库储运、控制、销售和管理的一体化，在这种模式运行下系统稳定性和精准性能更高，可以实现无纸化和无人工化的作业模式，提高了应急处理能力，由原来的以人防为主到以技防为主的转变，实现了油库人员的优化配置，从而使油库的运行效率有了质的提升。
参考文献：
[1]沈尔诚 《油库综合自动化系统工业控制计算机》
[2]张淑霞、石振科 《IC卡自动付油系统》
[3]启升、李春华 基于CpenGL三维物体建模方法的研究与实现
[4]刘航宇 国内成品油库自动化系统建设现状分析及优化
论文作者:夏立明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：油库论文; 发油论文; 系统论文; 油罐论文; 作业论文; 数据论文; 管理信息系统论文; 《基层建设》2019年第5期论文;