工控摘要：中國石化加油工程是一個跨平臺、范圍廣、涉及面寬的全國性系統(tǒng)建設(shè)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(tǒng)進(jìn)行改造。通過工程的建設(shè)，在中國石化轄域的所有加油站內(nèi)實(shí)現(xiàn)“一卡在手，各地加油”的目標(biāo)。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?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市、計劃單列市）石油分公司，260余個地市級公司，1300余個縣級公司的25000余座加油站。　　中國石化加油工程系統(tǒng)在設(shè)計上采用了4層結(jié)構(gòu)，即總公司級（包括中國石化管理總中心和中國石化數(shù)據(jù)交換總中心）、省級、地級以及各業(yè)務(wù)終端（包括縣級管理終端、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等）。中石化在前期將整個規(guī)劃為：整個加油工程中的25000個加油站都將配置一臺工控機(jī)作為業(yè)務(wù)終端。工控機(jī)負(fù)責(zé)日常IC卡加油的數(shù)量和金額統(tǒng)計，交易票據(jù)的打印，加油機(jī)監(jiān)控，每日將銷售交易發(fā)往省數(shù)據(jù)中心，并將下載全國IC卡用戶的賬戶管理信息和油價等。
　　
　　加油站的管控機(jī)起著非常重要的作用，一旦發(fā)生故障，加油站的正常運(yùn)行將受到影響。中國石化的25000余個加油站分布比較分散，大部分加油站遠(yuǎn)離市中心，很多油站位于山區(qū)，發(fā)生故障時維修更換會非常麻煩。因此，中國石化對管控機(jī)的首要要求是系統(tǒng)的可靠性。其次，加油機(jī)通過串口與管控機(jī)相連，加油站的加油機(jī)數(shù)目從2個到30余個不等，因此要求管控機(jī)具有較強(qiáng)的功能擴(kuò)展性。為了保證管控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，中國石化選用了Linux作為管控機(jī)的操作系統(tǒng)，因此要求管控機(jī)在硬件上與Linux*兼容，并且能夠流暢運(yùn)行。
　　
　　經(jīng)過多方比較，中石化zui終將管控機(jī)定為工控機(jī)。工控機(jī)在提高系統(tǒng)可靠性方面做了許多特殊設(shè)計，它的可靠性大大優(yōu)于商用PC。下面是商用PC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：這種結(jié)構(gòu)我們稱之為大主板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)非常不適合現(xiàn)場使用和維護(hù)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源器件容易損壞。一旦母板損壞，進(jìn)行更換會非常麻煩：現(xiàn)場維護(hù)人員首先需要拔掉主板上的所有數(shù)據(jù)線、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，zui后需要將固定主板的螺釘一一卸掉，才能將主板卸下。換上一個新主板還要重復(fù)上述過程。更換一個損壞的主板，需要花30分鐘時間。這樣長的MTBF（平均故障維護(hù)時間）對于加油站實(shí)際使用是不允許的。另外，商用PC對系統(tǒng)的防震沒有做特殊設(shè)計，在周圍存在振動干擾的場合，很容易出現(xiàn)硬盤損壞和卡片跳出的故障。硬盤一旦損壞，一天的交易數(shù)據(jù)將全部丟失。
　　
　　相對于商用PC，工控機(jī)在結(jié)構(gòu)上做了很大改進(jìn)，以下是工控機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖：工控機(jī)的主板做成插卡的形式，插在無源底板（BackPlane）上。無源底板上只有ISA，PCI總線接插件以及電容電阻等無源器件，因此無源底板損壞的概率非常低，通常無更換之憂。如果主板損壞，只需要將主板拔出即可。因此系統(tǒng)的MTBF時間大大縮短。此外系統(tǒng)的主板和外圍卡有專門的固定壓條，防止板卡跳出。硬盤驅(qū)動器具有硬盤減震架和減震橡膠墊，能減輕振動對硬盤的損壞。
　　
　　工業(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(jī)配置了一塊PIII等級的工業(yè)主板AES815E-679。采用In815E芯片組，zui高支持1.26GHz。加油站的管控機(jī)在日常使用中會涉及到大量數(shù)據(jù)保存的問題，這些數(shù)據(jù)包括油價、加油數(shù)量，加油客戶數(shù)據(jù)等。一旦數(shù)據(jù)損壞，將會造成嚴(yán)重后果。但硬盤屬于易損件，很容易因?yàn)檎駝?、沖擊等原因而損壞。為了確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。在Nematron工控機(jī)中配了一塊RAID卡。Raid卡將兩個同樣規(guī)格的硬盤組成磁盤鏡像。這樣，在一個硬盤損壞的情況下，工控機(jī)依然能正常操作。市電供電不穩(wěn)定是導(dǎo)致計算機(jī)損壞的重要原因。在郊區(qū)、農(nóng)村等地，供電網(wǎng)存在電壓過高過低或浪涌電壓等情況。這會導(dǎo)致計算機(jī)不能啟動或電源被擊穿。Nematron為工控機(jī)配置的電源為寬范圍工業(yè)電源，在外部電壓波動的環(huán)境下也能正常工作。電磁兼容性也是一個重要環(huán)節(jié)。Nematron工控機(jī)通過了FCC、CE認(rèn)證、為工控機(jī)入圍中石化項目做了技術(shù)指標(biāo)方面的認(rèn)證。Nematron為了保證整機(jī)的可靠性，在產(chǎn)品檢測方面，整機(jī)通過安全，環(huán)境，電磁，可靠性檢驗(yàn)，MTBF時間長達(dá)5萬小時以上，整機(jī)出廠前更是進(jìn)行了時動態(tài)烤機(jī)測試。保證每一臺出廠的工控機(jī)都能在惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行。
　　
　　目前，中石化加油工程已經(jīng)陸續(xù)在各地實(shí)施。在這些省的管控機(jī)絕大部分用的是工控機(jī)。經(jīng)過長時間的實(shí)際運(yùn)行，工控機(jī)在現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，獲得用戶的好評。