工控数据采集技术在炼油厂公用工程中的应用
在大型炼油厂中，建立一个全面的数据采集系统对于提高生产效率和管理水平至关重要。目前，这些企业的生产装置普遍采用DCS（分布式控制系统），自动化水平较高，并且各个装置的工程数据已经被整合到全厂CIMS（计算机集成制造系统）中。但是，水、电、气、暖等公用工程以及罐区和进出厂数据仍然是分散的，由统计人员手动汇总，这不仅耗时且不符合现代化管理要求。
为了实现对全厂信息的准确及时掌握，以及对生产状况进行有效统筹平衡管理，从而优化资源配置并提升企业经济效益，我们需要构建“炼油厂全厂公用工程数据采集系统”。首先，将相对独立的计量中心集中起来，然后通过光纤将其连接到全厂CIMS系统。
该数据采集系统属于第一期项目，主要包括三个罐区的进出库计量数据采集与集中。我们采用星形拓扑网络结构，上位机部署在炼油厂计量中心，而下位机分别安装在甲、乙、丙三个罐区，与每个罐区内的质量流量计相连。上位机使用PC机配备大屏幕监视器和打印机；下位机采用STD工控机V40 系统Ⅱ，主机会与下位机关通过调制解调器连接，用公共电话线路实现通信。
软件由上位机软件和下位机软件两部分组成，都使用C语言及汇编语言开发。它具备界面友好、高实时性、小人工干预、大方便性等优势，全体软件设计遵循模块化原则，每个模块完成特定功能，以“自顶向下的”设计原则为依据。
整个系统框图如图1所示，上位机构有六大模块：
主模块：负责控制及调度整个系统各子功能。
流程图显示功能模块：用于显示工作区域流程图及其参数变化情况。
历史趋势及棒形图显示模块：展示历史生产状况趋势再现以及棒形图及相关时间点上的详细表格。
数据采集及通信模块：负责建立通讯链路和传输过程中的正确性检测。
报表打印功能模块：生成日报、五日报和月报。
系统设定模块：用于设置显示设置和安全措施，如曲线显示时间间隔设定与密码设定。
为了提高安全性，本系统设立了两级保护措施。一级为开启保密设置，只有操作人员才能启动；二级为进入保密状态，只有少数决策人员才能访问关键功能。此外，每小时历史数据只保留30天，而每天综合报告至少保存一年，以减少无用的存储空间并保持文件结构清晰。
下位机构STD总线体系适应于恶劣环境工作条件，小巧、高可靠性，不需人工干预自动运行。这套设备由四个基本板件组成，其中包括CPU板、VGA适配卡、二路多功能RS232C通讯接口板等。在前后任务中，下位机会保证所收集到的信息准确无误，并快速传送给上 位机关。在任何时候，它都必须识别各种非法呼叫以防止错误传输。此外，由于作为“黑匣子”操作，无需人类干预，因此硬件与软件均需从可靠性角度考虑设计，以保证连续运行能力。
最后，该数据采集处理技术不仅促进了炼油行业的大规模自动化，还使得这些工业企业能够更好地利用其资源，从而提高了整体经济效益，为竞争提供了强大的支持力。
