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中石化工程中工控機的應用案列介紹

作者：工業(yè)平板電腦|手持終端解決方案提供商    來(lái)源：www.chentaijichuan-bangkok.com    發(fā)布時(shí)間：2013-11-06 08:21    瀏覽量：

中石化工程中工控機的應用案列介紹：介紹之前我們需要先了解中石化工程的項目背景，工控機與商用PC的區別。然后我們以Nematron的工控機在中石化工程中的應用做為案列闡述。 
        一、中國石化加油工程背景和項目簡(jiǎn)介：
        
    中國石化加油工程是一個(gè)跨平臺、范圍廣、涉及面寬的全國性系統建設工程。中國石化股份有限公司針對中國石化成品油零售系統進(jìn)行改造。通過(guò)工程的建設，在中國石化轄域的所有加油站內實(shí)現“一卡在手，各地加油”的目標。中國石化加油工程將覆蓋中國石化股份有限公司所屬的20個(gè)�。ㄗ灾螀^、直轄市、計劃單列市）石油分公司，260余個(gè)地市級公司，1300余個(gè)縣級公司的25000余座加油站。
        
    中國石化加油工程系統在設計上采用了4層結構，即總公司級（包括中國石化治理總中心和中國石化數據交換總中心）、省級、地級以及各業(yè)務(wù)終端（包括縣級治理終端、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等）。中石化在前期將整個(gè)規劃為：




        二.中石化對管控機硬件的要求
        
    整個(gè)加油工程中的25000個(gè)加油站都將配置一臺工控機作為業(yè)務(wù)終端。工控機負責日常IC卡加油的數目和金額統計，交易票據的打印，加油機監控，逐日將銷(xiāo)售交易發(fā)往省數據中心，并將下載全國IC卡用戶(hù)的賬戶(hù)治理信息和新油價(jià)等。
        
    加油站的管控機起著(zhù)非常重要的作用，一旦發(fā)生故障，加油站的正常運行將受到影響。中國石化的25000余個(gè)加油站分布比較分散，大部分加油站闊別市中心，很多油站位于山區，發(fā)生故障時(shí)維修更換會(huì )非常麻煩。因此，中國石化對管控機的首要要求是系統的可靠性。其次，加油機通過(guò)串口與管控機相連，加油站的加油機數目從2個(gè)到30余個(gè)不等，因此要求管控機具有較強的功能擴展性。為了保證管控系統的穩定運行，中國石化選用了Linux作為管控機的操縱系統，因此要求管控機在硬件上與Linux完全兼容，并且能夠流暢運行。


             經(jīng)過(guò)多方比較，中石化終將管控機定為工控機。工控機在進(jìn)步系統可靠性方面做了很多特殊設計，它的可靠性大大優(yōu)于商用PC。下面是商用PC的系統結構圖：這種結構我們稱(chēng)之為大主板結構，這種結構非常不適合現場(chǎng)使用和維護要求。主板上集成了南北橋控制芯片等有源器件。有源器件相比于電容電阻等無(wú)源器件輕易損壞。一旦母板損壞，進(jìn)行更換會(huì )非常麻煩：現場(chǎng)維護職員首先需要拔掉主板上的所有數據線(xiàn)、之后需要拔出插在主板上的所有外圍卡片，如網(wǎng)卡，顯卡等，后需要將固定主板的螺釘逐一卸掉，才能將主板卸下。換上一個(gè)新主板還要重復上述過(guò)程。更換一個(gè)損壞的主板，需要花30分鐘時(shí)間。這樣長(cháng)的MTBF（均勻故障維護時(shí)間）對于加油站實(shí)際使用是不答應的。另外，商用PC對系統的防震沒(méi)有做特殊設計，在四周存在振動(dòng)干擾的場(chǎng)合，很輕易出現硬盤(pán)損壞和卡片跳出的故障。硬盤(pán)一旦損壞，一天的交易數據將全部丟失。


         相對于商用PC，工控機在結構上做了很大改進(jìn)，以下是工控機的結構示意圖：工控機的主板做成插卡的形式，插在無(wú)源底板（BackPlane）上。無(wú)源底板上只有ISA，PCI總線(xiàn)接插件以及電容電阻等無(wú)源器件，因此無(wú)源底板損壞的概率非常低，通常無(wú)更換之憂(yōu)。假如主板損壞，只需要將主板拔出即可。因此系統的MTBF時(shí)間大大縮短。此外系統的主板和外圍卡有專(zhuān)門(mén)的固定壓條，防止板卡跳出。硬盤(pán)驅動(dòng)用具有硬盤(pán)減震架和減震橡膠墊，能減輕振動(dòng)對硬盤(pán)的損壞。
        
    為了使工控性能可靠工作在高粉塵環(huán)境下，在工控機的前面進(jìn)風(fēng)口，具有可更換的防塵網(wǎng)。如左圖所示：
        
    防塵網(wǎng)設計能有效防止灰塵進(jìn)進(jìn)機箱。


        三、 Nematron的中石化管控機硬件解決方案
        
    Nematron公司充分研究了加油站現場(chǎng)應用對管控機的可靠性等方面要求，提出了如下硬件解決方案
             主板
    產(chǎn)業(yè)主板是管控PC的核心，綜合考慮速度和可靠性要求，Nematron為管控機配置了一塊PIII等級的產(chǎn)業(yè)主板AES815E-679。采用Intel815E芯片組，高支持1.26GHz。 
             RAID卡
    加油站的管控機在日常使用中會(huì )涉及到大量數據保存的題目，這些數據包括油價(jià)、加油數目，加油客戶(hù)數據等。一旦數據損壞，將會(huì )造成嚴重后果。但硬盤(pán)屬于易損件，很輕易由于振動(dòng)、沖擊等原因而損壞。為了確保系統數據的安全性。在Nematron工控機中配了一塊RAID卡。Raid卡將兩個(gè)同樣規格的硬盤(pán)組成磁盤(pán)鏡像。這樣，在一個(gè)硬盤(pán)損壞的情況下，工控機依然能正常操縱。 
             產(chǎn)業(yè)電源        
    市電供電不穩定是導致計算機損壞的重要原因。在郊區、農村等地，供電網(wǎng)存在電壓過(guò)高過(guò)低或浪涌電壓等情況。這會(huì )導致計算機不能啟動(dòng)或電源被擊穿。Nematron為工控機配置的電源為寬范圍產(chǎn)業(yè)電源，在外部電壓波動(dòng)的環(huán)境下也能正常工作。 
             電磁兼容
    電磁兼容性也是一個(gè)重要環(huán)節。Nematron工控機通過(guò)了FCC、CE認證、為工控機進(jìn)圍中石化項目做了技術(shù)指標方面的認證。 
             系統的擴展性
    Nematron工控機配置了帶7個(gè)PCI槽和5個(gè)ISA槽的底板（可根據不同要求選擇配制），完全可以滿(mǎn)足以后系統功能的擴展要求。
        
    Nematron為了保證整機的可靠性，在產(chǎn)品檢測方面，整機通過(guò)安全，環(huán)境，電磁，可靠性檢驗，MTBF時(shí)間長(cháng)達5萬(wàn)小時(shí)以上，整機出廠(chǎng)前更是進(jìn)行了時(shí)動(dòng)態(tài)烤機測試。保證每一臺出廠(chǎng)的工控機都能在惡劣環(huán)境中可靠運行。
        四、實(shí)施的效果
        
    目前，中石化加油工程已經(jīng)陸續在各地實(shí)施。在這些省的管控機盡大部分用的是工控機。經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的實(shí)際運行，工控機在現場(chǎng)運行穩定、可靠，獲得用戶(hù)的好評。

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