1．係統分析
大型煉油廠是加工工藝齊全，生產規模大的燃料―化工原料型企業，其許多生產裝置由於應用了DCS，自動化水平很高，並且各裝置的工程數據已納入全廠的CIMS係統。但是水、電、氣、暖等公用工程數據以及罐區數據、進(jin)出(chu)廠(chang)數(shu)據(ju)卻(que)是(shi)獨(du)立(li)的(de)，仍(reng)靠(kao)統(tong)計(ji)人(ren)員(yuan)彙(hui)總(zong)，不(bu)適(shi)應(ying)現(xian)代(dai)化(hua)管(guan)理(li)的(de)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)準(zhun)確(que)且(qie)迅(xun)速(su)地(di)掌(zhang)握(wo)並(bing)利(li)用(yong)全(quan)廠(chang)信(xin)息(xi)，對(dui)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)的(de)統(tong)籌(chou)平(ping)衡(heng)管(guan)理(li)，優(you)化(hua)資(zi)源(yuan)配(pei)置(zhi)，提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)，有(you)必(bi)要(yao)建(jian)立(li)“煉油廠全廠公用工程數據采集係統”將相對分散的數據先集中到計量中心，搞好物料平衡，再通過光纖進入全廠CIMS係統。
該(gai)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)屬(shu)第(di)一(yi)期(qi)工(gong)程(cheng)，先(xian)將(jiang)三(san)個(ge)罐(guan)區(qu)的(de)進(jin)出(chu)廠(chang)計(ji)量(liang)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)並(bing)集(ji)中(zhong)到(dao)計(ji)量(liang)中(zhong)心(xin)。本(ben)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)星(xing)形(xing)拓(tuo)撲(pu)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)，上(shang)位(wei)機(ji)安(an)裝(zhuang)在(zai)煉(lian)油(you)廠(chang)計(ji)量(liang)中(zhong)心(xin)，下(xia)位(wei)機(ji)分(fen)別(bie)安(an)裝(zhuang)在(zai)甲(jia)、乙、丙三個罐區，與罐區內的質量流量計相連。上位機采有研華工業PC機並配有大屏幕監視器和打印機，下位機采用HMITECH嵌入式人機界麵係統，主機與下位機之間可以采用調製解調器、以太網、無線網絡連接，利用公用電話通訊網、油網、無線網絡實現數據傳輸。
本係統軟件由上位機係統工程和下位機係統工程兩大部分組成，均采用HMIBuilder組態軟件實現。具有界麵友好、實時性好、人工幹預少、使用簡單方便等優點。全部軟件的設計采用模塊化方法，每一個模塊完成某一功能，遵循並符合現代軟件設計原則。
數據采集係統框圖如上圖所示
2．上位機係統
上位機主機采用研華工業PC機ji，並bing配pei備bei有you打da印yin機ji和he大da屏ping幕mu監jian視shi器qi。上shang位wei機ji係xi統tong工gong程cheng的de主zhu要yao功gong能neng是shi通tong過guo通tong信xin網wang絡luo實shi現xian上shang位wei機ji與yu下xia位wei機ji間jian的de數shu據ju傳chuan輸shu，以yi及ji將jiang下xia位wei機ji實shi時shi采cai集ji的de數shu據ju進jin行xing各ge種zhong處chu理li，包bao括kuo存cun入ru數shu據ju庫ku、進行流圖顯示、曆史趨勢圖和棒形圖還有數據表的顯示及各種要求的報表打印輸出。為完成以上功能，上位機係統工程采用HMIBuilder組態軟件，實現以下六大模塊，結構清晰。
(1)係統運行配置模塊：主要用於完成對整個係統各子功能的控製及調度。
(2)畫圖流程顯示模塊：zhuyaowanchenggegegongzuojiemiandegongyiliuchengtuhexiangyingcanshubianhuaqingkuangdexianshi。weilezhiguandifanyingquanchanggeshengchanzhuangzhijigongyidiandeshengchanyunxingzhuangtai，shiguanlirenyuanduigezhongzhuangtaijixinxizuodaoyimuleran，tebieshejileliuchengtuxianshijiqixiangyinggongnengmokuai。duigeguanquanzhaoshijigongyiyaoqiuxianshiqiliuchengtujixiangyingdecanshubianhuaqingkuang。zaimeiyiliuchengtudeyoushangfangliechuleyuzhixiangduiyingdezhongyaocanshudedangqianshuju，congershidexianshigengjiazhiguan、信息掌握更加準確簡便。
(3)曆史趨勢及棒形圖顯示：shixianlishishengchanzhuangkuangdequshizaixianheyuzhiduiyingshijiandiandebangxingtujishujubiaogexianshi。tongguolishiqushitudexianshikeyiduishengchanzhuangkuangyouyigezongxiangdequanmianlejie。zailishiqushidexianshizhong，weileshiyingbutongdeyaoqiu，shejileantianxianshiheanyuexianshi，yibiangengquanmianzhunquedilejielishishengchanzhuangkuang。zaixianshiguochengzhong，haizengjialeduiyingdeshijiandianshangdebangtujishujubiaogexianshi，weiyonghutigongleduozhongqingxizhiguandexuanze，shiyonggengjiafangbian。
(4)SCADA通信模塊：主要完成通信鏈路的建立及數據采集和傳輸。數據采集及通信是本係統的核心。分布式控製是HMIBuilder軟ruan件jian的de特te點dian。它ta有you多duo種zhong顯xian示shi及ji監jian測ce功gong能neng，以yi保bao證zheng數shu據ju傳chuan輸shu的de準zhun確que性xing及ji完wan整zheng性xing。在zai數shu據ju采cai集ji及ji通tong信xin中zhong，對dui每mei次ci所suo采cai集ji的de數shu據ju均jun進jin行xing正zheng確que性xing及ji完wan整zheng性xing檢jian測ce，以yi保bao證zheng原yuan始shi數shu據ju的de正zheng確que。在zai設she計ji實shi時shi數shu據ju庫ku的de結jie構gou時shi，使shi用yong了le以yi站zhan、參數類型的分類標準，並通過哈希算法進行檢索，高速存取，支持超大規模點數。曆史數據庫支持ODBC接口，可以連接SQL Server、DB2、Oricle等數據庫。
(5)報表打印功能模塊：完成每日、五日以及月報表的打印。
(6)係統設定邏輯：主zhu要yao用yong於yu完wan成cheng對dui整zheng個ge係xi統tong的de顯xian示shi設she置zhi和he安an全quan手shou段duan設she置zhi。在zai該gai數shu據ju采cai集ji處chu理li係xi統tong中zhong設she置zhi了le兩liang級ji安an全quan保bao密mi措cuo施shi，第di一yi級ji為wei開kai機ji保bao密mi設she置zhi，隻zhi有you係xi統tong操cao作zuo人ren員yuan及ji有you關guan機ji器qi管guan理li人ren員yuan才cai能neng開kai機ji，可ke有you效xiao地di阻zu止zhi無wu關guan人ren員yuan使shi用yong機ji器qi。第di二er級ji為wei係xi統tong進jin入ru保bao密mi，若ruo要yao進jin入ru本ben係xi統tong進jin行xing諸zhu如ru：數據采集、曲線顯示、報表打印必須經過這一道保密檢查方可，否則係統將退出到安全狀態，直到確認身份為止。這一級隻有少數係統管理、決策人員才可進入，有效地提高了係統的安全性。
3．下位機係統
本係統下位機采用HMITECH嵌入式工控機：Arpex 通用控製器。它具有小型化、模塊化、組合化、嚴格的標準化、可工作在黑匣子方式等優點並適合於環境惡劣的工況條件。每個罐區使用一台Arpex 通用控製器作為下位機，其主要功能如下：數據采集，監測各流量計的狀態；數據處理，將各流量計的數據規格化；數據通訊，將規格化的數據送往上位機。
Arpex 通用控製器 (Advance BOX PC) 經jing過guo了le嚴yan苛ke的de設she計ji。它ta的de內nei部bu擁yong有you具ju備bei強qiang大da計ji算suan性xing能neng的de處chu理li器qi以yi及ji豐feng富fu的de外wai圍wei接jie口kou。開kai放fang式shi的de係xi統tong架jia構gou設she計ji與yu工gong業ye級ji的de驗yan證zheng設she計ji滿man足zu了le工gong業ye自zi動dong化hua環huan境jing多duo樣yang性xing的de應ying用yong需xu求qiu。因yin此ci，在zai這zhe樣yang的de設she計ji理li念nian下xia，滿man足zu了le客ke戶hu特te殊shu的de工gong業ye自zi動dong化hua應ying用yong需xu要yao。例li如ru，性xing能neng強qiang勁jin，堅jian固gu，耐nai用yong，穩wen定ding緊jin湊cou的de計ji算suan性xing能neng平ping台tai極ji大da的de提ti升sheng了le工gong業ye自zi動dong化hua應ying用yong的de方fang便bian性xing和he舒shu適shi度du，支zhi持chi客ke戶hu自zi選xuanWindows通用操作係統和XPE嵌入式係統，捆綁通用版300點分布式組態軟件。係統框圖如圖2所示：
下位機係統的主要任務一是直接與各罐區的智能儀表接口，將各種生產數據信息采集並處理後按一定格式存放；另(ling)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)任(ren)務(wu)是(shi)不(bu)斷(duan)監(jian)聽(ting)通(tong)信(xin)線(xian)路(lu)是(shi)否(fou)有(you)上(shang)位(wei)機(ji)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)請(qing)求(qiu)，將(jiang)所(suo)采(cai)集(ji)信(xin)息(xi)準(zhun)確(que)快(kuai)速(su)地(di)傳(chuan)往(wang)上(shang)位(wei)機(ji)。另(ling)外(wai)，作(zuo)為(wei)下(xia)位(wei)機(ji)，在(zai)本(ben)係(xi)統(tong)中(zhong)它(ta)是(shi)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)“黑匣子”模mo塊kuai，處chu於yu上shang位wei機ji與yu生sheng產chan裝zhuang置zhi之zhi間jian。其qi最zui大da的de特te點dian是shi一yi個ge連lian續xu不bu間jian斷duan的de運yun行xing係xi統tong，而er且qie一yi旦dan開kai機ji運yun行xing即ji不bu需xu要yao任ren何he人ren工gong幹gan預yu。這zhe就jiu決jue定ding了le下xia位wei機ji不bu僅jin要yao從cong硬ying件jian上shang保bao證zheng安an全quan可ke靠kao，而er且qie在zai軟ruan件jian開kai發fa上shang也ye要yao從cong高gao可ke靠kao性xing、安全性方麵出發，保證其正常地連續運行，還應使下位機具有一定的故障自診斷及自恢複功能。
4．組態軟件平台
eHMIBuilder1.0 HMI分布式工業組態軟件嵌入版
Industrial HMI Configuration Embedded Software
- 功能強大的軟件配以工業硬件，一體化設計，穩定可靠
- 係統級方案，非同尋常的價值
- 一站式服務，降低整體擁有成本
- 嵌入平台、緊湊設計，支持各種安裝方式
- 簡潔、標準的組態形式，提高效率
產品介紹：
HMITECH Industrial Tablets and Touch Panel Computers TPC & Embedded Software System
HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵和嵌入式觸摸產品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 全部預先集成了全功能的HMIBuilder 2.0 嵌入式HMI組態軟件,讓工業自動化流程進行控製及可視化的人機界麵（HMI）軟件和堅固耐用的硬件進行有機的結合。
功能強大的軟件
HMIBuilder 2.0 嵌入式HMI組態軟件為用戶提供了一個簡單易用而又熟悉的開發環境以及更多的功能，用戶可以用它們來快速創造、測試和配置強大的自動化應用程序。此外，現有的應用程序無須進行修改即可以在新的HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵和嵌入式觸摸產品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 上重新使用，在增加應用程序移動性和廣泛的適用性的同時節省了寶貴的工程組態時間，並提高了效率。
軟硬一體解決方案
HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵和嵌入式觸摸產品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 在向用戶提供無可匹敵的耐用性、可靠性和其它特性的同時，已經獲得了業內一些要求最為嚴格的認證。更快的速度、額外的內存、堅硬耐用的外殼，再加上最新的硬件和軟件技術為用戶帶來了出眾的性能和可靠的服務。
降低整體擁有成本
利用HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵和嵌入式觸摸產品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) ，配備微軟正版WinCE操作係統和HMIBuilder 2.0 嵌入式HMI組態軟件，嵌入式設計，使低功耗、抗震性、穩定性、易於裝配等特性更為突出，從而使得HMITECH產品具有更加廣闊的應用，這具有完美的商業意義。已經對HMIBuilder熟shu悉xi了le組zu態tai工gong程cheng師shi和he操cao作zuo人ren員yuan，將jiang發fa現xian嵌qian入ru版ban和he通tong用yong版ban完wan全quan兼jian容rong，無wu須xu再zai進jin行xing進jin一yi步bu的de培pei訓xun，就jiu可ke以yi進jin行xing嵌qian入ru式shi組zu態tai。而er第di一yi次ci使shi用yong的de用yong戶hu也ye將jiang發fa現xianHMIBuilder嵌入版組態軟件，是如此的易於上手。 因(yin)為(wei)隻(zhi)需(xu)學(xue)習(xi)和(he)維(wei)護(hu)一(yi)種(zhong)類(lei)型(xing)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong)，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)以(yi)隨(sui)處(chu)使(shi)用(yong)結(jie)果(guo)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)，所(suo)以(yi)使(shi)用(yong)單(dan)一(yi)的(de)開(kai)發(fa)環(huan)境(jing)可(ke)以(yi)節(jie)省(sheng)工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)寶(bao)貴(gui)的(de)時(shi)間(jian)和(he)金(jin)錢(qian)。
商業流程簡單化
要求因為HMITECH預先將HMIBuilder軟件集成到了硬件平台，每一個HMITECH係統都在出廠前進行了兼容性和性能的測試，所以當用戶定購了一台HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵時，我們已經根據你的需求，選配我們提供的10多個品種的產品，所以，無須擔心合適的硬盤大小、內存需求和操作係統，更不需要再額外購買組態軟件。
綜上所述，利用HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機界麵和HMIBuilder 2.0 嵌入式HMI組態軟件的融合，減少了以下相關的成本：
- 操作員培訓
- 工程師培訓
- 軟件管理
- 硬件
- 軟件集成
- 應用開發
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