1.1 引言
油庫是儲存、輸運和供應石油產品的專業性倉庫，是協調原油生產和加工、成品油運輸及供應的紐帶，是國家石油及石油產品儲存和供應的基地。隨著我國石油事業的發展和經濟的騰飛，油庫在生產和管理方面的工作日益繁重，現有的油庫的自動化水平己經和先進的儲運系統總體的自動化水平己經有了很大的差距。在日益激烈的國際市場競爭面前，要求油庫提高效率，加快週轉，加強安全管理，減少人為差錯，增強竟爭力和提升企業形象。資訊化、自動化、規範化是油庫發展的必然趨勢[1]。
1.2油庫髮油系統的發展歷史與現狀
當今世界,石油化工油品儲運的自動化水平不僅是石化企業現代化的重要標誌,更是激烈競爭的市場機制下增效創收的強有力的手段,國外自動化水平不僅不斷深化生產過程自動化、輔助設施自動化和經營管理自動化,而且正向過程控制和資訊管理相結合的總體自動化方向發展。在國外，油庫自動化技術的研究起步較早，技術也比較成熟，自動化程度比較高。大型油庫的髮油控制系統多數採用分散式（DCS）控制系統[2]，例如，Honeywell、AB、Rosemount等公司的DCS系統安全可靠，效能穩定，功能強大，在大型油庫的監控系統中被廣泛採用。在國內，油庫自動化髮油系統的研究起始於上個世紀80年代初期，由於受當時技術水平的所限，多數採用集中式髮油系統。集中式髮油系統：一般採用微控制器、工控機作為控制器，可實現多路髮油迴路同時控制，一般只需一臺控制器即可實現整個油庫的所有髮油控制。集中式髮油系統對於大型油庫是一種經濟的方案。但是這種控制系統存在一個致命的缺點，如果主控制器出現故障，所有鶴管都不能髮油操作，整個系統將不能執行。隨著計算機、網路技術的發展，90年代初期，油庫自動化系統出現了集散式髮油控制系統。集散式髮油控制系統由多臺監控主機通過通訊電纜，來控制和管理各個髮油控制器，每個髮油控制器分別對自己所對應的髮油現場裝置進行控制。也就是分散控制，集中管理的思想。這種集散控制方式，可以提高發油速度和安全保障能力，系統執行比較靈活。
近年來，我國油庫在自動化裝備、技術、功能、規模等方面都有了很大提高；測量和控制裝置不斷更新升級，正在執行的數千套DCS和IPC系統已成為大中型石油企業的主要控制手段。應用的水平也從手工操作發展到自動控制，從低階的單迴路控制發展到高階複雜系統控制，直到管控一體化。但石油化工行業中，各企業的發展很不平衡，不同規模企業的自動化水平也相差較大。中小型油庫和石油銷售網點自動化水平與國外先進技術水平差距甚遠，在髮油作業系統中主要存在以下的問題：
（1）系統計量精度不高。計量精度是評價一個系統的重要指標。現有大多數油庫的髮油誤差為過誤差，小小的髮油誤差對於一個幾千噸儲存量的大型油庫來說可以說是微不足道，可是隨著裝車量的大大增加,髮油過誤差造成的油品出廠損失也逐年上升,致使經濟效益損失比較嚴重。而對於欠誤差來說，一方面一般情況下客戶不會同意，另一方面，也不能通過國家計量單位的檢測。
（2）人工操作不規範問題。規範操作是油庫安全的有利保障，而當有些時候由於工作人員的工作疏忽而很容易導致事故。如髮油操作前，忘記靜電接地。髮油結束時，忘記摘除靜電接地夾等。小則損壞裝置儀表，大則引起不可預測的損失。由於一些控制系統，沒有給出這些非規範的操作的提示或沒有自鎖、互鎖功能，經常損壞儀器裝置。
（3）系統的自適應能力不強。一些控制系統的設計時對影響現場環境的因素考慮不周，系統在正常的環境下能夠正常執行，當外界環境發生變化時，如某個元件、儀表的的更換，裝置的維修等，系統就不能發揮最佳狀態，有時會不能正常執行。系統缺乏自適應的功能，使系統的適用範圍受到限制，也給系統維護帶來附加的.工作量。
（4）保護措施欠健全。在系統建設、使用過程中，自動化裝置設施應有內部和外部兩方面的防護措施。內部保護是指系統在設計時考慮的保護效能，如出現異常引數斷電、報警等。外部保護是指防雨、防塵、防撞擊等措施。有些系統在系統保護方面缺乏對異常情況採取緩解和解救措施，系統快速恢復能力較低，影響了系統的可靠性。
（5）資訊化網路安全性不高。網路硬體的管理和執行環境、使用人員的安全意識、軟體及資料管理等都會產生安全漏洞，輕者使資訊系統癱瘓，重者發生失密、失盜事件，導致經濟犯罪。
1.3課題研究的意義和目的
我國石油儲運自動化技術與國際先進水平有一定差距，石油銷售企業的油庫自動化水平比已開發國家落後十幾年。各種計量儀表的精度較低，穩定性較差，控制系統的控制精度比較低，資訊化管理水平不夠健全。我國加入WTO之後，迫切需要我國石油儲運現代化水平快速與國際接軌。
油庫自動化控制和管理系統曾經歷了一個較長的發展時期，各種系統操作方式各異，水平也參差不齊，其中還存在著許多人工開票、開閥、手動控泵的原始髮油手段。這些系統一方面是可靠性不高，影響油庫的經濟效益；另一方面沒有運用現代化資訊科技使有關人員能夠方便及時地瞭解現場的實時執行情況以及歷史生產資訊，不能為生產排程決策提供可靠的數學依據，同時也不利於提高整個企業的科學化管理水平。
本課題在分析了目前油庫控制和管理系統中存在的問題，從客觀實際情況出發，設計一套通用性強，安全可靠，自動化程度較高的髮油監控系統，解決中小型油庫髮油控制和管理系統中存在的問題，提高油庫的自動化水平，縮短與國際先進水平的差距，同時也為加油站建設提供一種借鑑。
1.4本論文主要研究的內容
本課題針對對中小型油庫髮油系統中存在的問題，結合了計算機控制技術、組態技術、資料庫技術，設計了以PLC為控制核心的監控系統。圍繞本課題，主要完成了以下工作：
（1）系統總體方案設計；
（2）髮油系統裝置選擇；
（3）髮油控制系統軟體設計；
（4）監控軟體組態設計；