定量裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

定量裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用定量裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用定量裝車系統(tǒng)簡(jiǎn)介油品裝車外運(yùn)是石油煉制和銷售的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近幾年，國(guó)內(nèi)石油企業(yè)油品裝車普遍采用定量裝車控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油品裝車過(guò)程自動(dòng)化、生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)化和信息管理網(wǎng)絡(luò)化。定量裝車控制系統(tǒng)計(jì)量精度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，平安性高，環(huán)保性好，大大提高了企業(yè)的管理水平和銷售效益。定量裝車系統(tǒng)構(gòu)架方案介紹及比選目前油品灌裝定量裝車系統(tǒng)主要分為2類：集中式定量裝車系統(tǒng)和分布式定量裝車系統(tǒng)。2.1集中式定量裝車系統(tǒng)集中式定量裝車系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)裝車儀表、可編程控制器(PLC)和上位機(jī)組成?，F(xiàn)場(chǎng)每個(gè)鶴位的裝車儀表信號(hào)接入控制室PLC，PLC完成現(xiàn)場(chǎng)裝車數(shù)據(jù)的采集和集中管理，由控制室操作人員向相應(yīng)的裝車鶴位發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)油品灌裝自動(dòng)控制。2.2分布式定量裝車系統(tǒng)分布式定量裝車系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)裝車儀表、批量控制器和上位機(jī)組成。在現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)鶴位設(shè)置1臺(tái)批量控制器，現(xiàn)場(chǎng)裝車儀表信號(hào)接入批量控制器，由批量控制器完成油品灌裝自動(dòng)控制，防溢油、防靜電平安聯(lián)鎖保護(hù)。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)批量控制器可通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制室集中管理。實(shí)現(xiàn)了油品自動(dòng)灌裝的分散控制、集中管理。圖2-1：集中式定量裝車系統(tǒng)圖圖2-2；分別式定量裝置系統(tǒng)圖2.3定量裝車系統(tǒng)構(gòu)架比選兩種裝車系統(tǒng)構(gòu)架中，都各自存在優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行合理配置。表2-1：定量裝車系統(tǒng)構(gòu)架比選系統(tǒng)構(gòu)架比照分布式集中式主要設(shè)備上位機(jī)+定量裝車儀+現(xiàn)場(chǎng)儀表儀表上位機(jī)+PLC+現(xiàn)場(chǎng)儀表主設(shè)備投資少于20鶴位時(shí)，投資較低多于20鶴位時(shí)，投資較低材料及施工投資電纜進(jìn)裝車儀，電纜少，施工量小電纜進(jìn)控制室，電纜多，施工量大操作性強(qiáng)，控制室監(jiān)控管理，現(xiàn)場(chǎng)操作弱，操作都在控制室，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法操作平安性故障點(diǎn)分散，個(gè)別鶴位的故障不影響其它鶴位裝車故障點(diǎn)集中，一旦PLC故障，整個(gè)裝車停止工作可擴(kuò)展性方便，只需安鶴位擴(kuò)展不方便，需考慮系統(tǒng)余量，施工麻煩可維護(hù)性強(qiáng)，可單鶴位斷電維護(hù)弱，全部停電才能維護(hù)目前，分布式定量裝車系統(tǒng)因其平安性高，擴(kuò)展性好、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)在煉油企業(yè)和銷售油庫(kù)的油品裝車控制中占有主導(dǎo)地位。定量裝車系統(tǒng)檢測(cè)儀表介紹及比選定量裝車系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)儀表主要包括：溫度計(jì)〔質(zhì)量流量計(jì)時(shí)可取消〕、流量計(jì)、裝車控制閥、防靜電開(kāi)關(guān)、防溢油開(kāi)關(guān)等。在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)油品的性質(zhì)、計(jì)量交接方式及工程投資進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表的選型。3.1油品計(jì)量交接方案介紹及比選在石油煉制和銷售企業(yè)中，油品自動(dòng)灌裝計(jì)量交接及裝車控制方案主要有：方案一：地衡〔計(jì)量交接和裝車控制〕；方案二：地衡〔計(jì)量交接〕+質(zhì)量流量計(jì)〔裝車控制〕；方案三：地衡〔計(jì)量交接〕+體積流量計(jì)〔裝車控制〕；方案四：質(zhì)量流量計(jì)〔計(jì)量交接和裝車控制〕；方案五：體積流量計(jì)〔計(jì)量交接和裝車控制〕。方案一：在每個(gè)裝車鶴位安裝一臺(tái)地衡，地衡稱重?cái)?shù)據(jù)用于計(jì)量交接，同時(shí)直接參與批量控制器的裝車流量控制。該方案出場(chǎng)計(jì)量精度高、裝車控制精度高，不存在多裝或少裝狀況，灌裝場(chǎng)裝車效率高；地衡標(biāo)定簡(jiǎn)單，但標(biāo)定工作量大，標(biāo)定費(fèi)用低，地衡投資高。方案二：在裝車場(chǎng)出入口安裝一臺(tái)地衡，分別對(duì)空車和重車進(jìn)行稱重，地衡稱重?cái)?shù)據(jù)用于交接；在每個(gè)鶴位安裝質(zhì)量流量計(jì)用于裝車流量控制。該方案出場(chǎng)計(jì)量精度高、裝車控制精度高，根本不存在多裝或少裝狀況，灌裝場(chǎng)裝車效率高；地衡標(biāo)定簡(jiǎn)單，標(biāo)定工作量小，標(biāo)定費(fèi)用最低，地衡、流量計(jì)投資高。方案三：在裝車場(chǎng)出入口安裝一臺(tái)稱重地衡，分別對(duì)空車和重車進(jìn)行稱重，地衡稱重?cái)?shù)據(jù)用于交接；在每個(gè)鶴位安裝體積流量計(jì)用于裝車流量控制。該方案出場(chǎng)計(jì)量精度高、裝車控制精度較高，偶爾存在多裝或少裝狀況，灌裝場(chǎng)裝車效率較高；地衡標(biāo)定簡(jiǎn)單，標(biāo)定工作量小，標(biāo)定費(fèi)用最低，地衡、流量計(jì)投資較高。方案四：在每個(gè)鶴位安裝質(zhì)量流量計(jì)用于計(jì)量交接和裝車控制。該方案出場(chǎng)計(jì)量精度高、裝車控制精度高，灌裝場(chǎng)裝車效率高；質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)定難、標(biāo)定費(fèi)用最高，流量計(jì)投資高。方案五：在每個(gè)鶴位安裝體積流量計(jì)用于計(jì)量交接和裝車控制。該方案出場(chǎng)計(jì)量精度較高、裝車控制精度較高，灌裝場(chǎng)裝車效率高；體積流量計(jì)標(biāo)定難、標(biāo)定費(fèi)用高，流量計(jì)投資最低。表3-1：計(jì)量交接方案比選選型方案計(jì)量精度裝車精度裝車效率標(biāo)定安裝投資方案一〔地衡〕高高高簡(jiǎn)單，標(biāo)定量大，費(fèi)用低難高方案二〔地衡+質(zhì)量〕高高高簡(jiǎn)單，標(biāo)定量小，費(fèi)用最低方便高方案三〔地衡+體積〕高較高較高簡(jiǎn)單，標(biāo)定量小，費(fèi)用最低難較高方案四〔質(zhì)量流量計(jì)〕高高高麻煩，標(biāo)定量大，費(fèi)用最高方便高方案五〔體積流量計(jì)〕較高較高高麻煩，標(biāo)定量大，費(fèi)用高難最低實(shí)際工程中，方案二與方案三的使用最多，對(duì)于民營(yíng)煉油企業(yè)，從減少投資考慮，優(yōu)先選用方案三；對(duì)于國(guó)有煉油企業(yè)或油品含雜質(zhì)較多時(shí)，可優(yōu)先選用方案二。方案一使用較少，除非業(yè)主提出明確需求，目前在鎮(zhèn)海煉化裝車控制中有使用。方案四和方案五使用也較少，這兩種方案后續(xù)的運(yùn)行本錢太高，而且交接時(shí)容易引起買賣雙方糾紛，一般適用于內(nèi)部企業(yè)間的油品轉(zhuǎn)運(yùn)。3.2裝車控制閥介紹及比選裝車控制閥主要作用有一是確保油品貿(mào)易交接時(shí)的控制精度，二是在裝車鶴管浸沒(méi)前，以小流量裝車，防止流量太高產(chǎn)生靜電造成危險(xiǎn)，三是在裝車快結(jié)束時(shí)，實(shí)現(xiàn)分段關(guān)閥，防止管道產(chǎn)生“水擊〞。目前裝車用控制閥主要有：氣動(dòng)兩〔多〕段式開(kāi)關(guān)球閥、數(shù)控電液閥、電動(dòng)V型球閥和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)兩段式開(kāi)關(guān)球閥提供了一種0~45~90或0~90~180的操作方式，主要由主閥及雙氣缸的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。數(shù)控電液閥通過(guò)數(shù)控方式現(xiàn)場(chǎng)多段開(kāi)關(guān)，主要由主閥、兩個(gè)電磁閥和兩個(gè)手動(dòng)針芯閥組成〔關(guān)速調(diào)節(jié)閥和開(kāi)速調(diào)節(jié)閥〕。電液閥的開(kāi)啟、關(guān)閉或保持是利用管線內(nèi)的介質(zhì)壓力，由電磁閥控制主閥閥瓣兩端的壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電磁閥由批量控制器控制。圖3-1：電液閥控制原理示意圖圖3-2：定量裝車系統(tǒng)發(fā)油裝車流量曲線圖表3-2：裝車控制閥比選閥門選型方案氣動(dòng)兩段閥數(shù)控電液閥氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥電動(dòng)V型球閥介質(zhì)適應(yīng)性所有介質(zhì)粘度高、腐蝕性強(qiáng)介質(zhì)不適用所有介質(zhì)所有介質(zhì)控制性能實(shí)現(xiàn)多段開(kāi)關(guān)，速度快實(shí)現(xiàn)多段開(kāi)關(guān)，速度快可實(shí)現(xiàn)PID條件，控制效果最好實(shí)現(xiàn)多段開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)，速度慢密封性好，可到達(dá)Ⅵ級(jí)較好不好，一般做到Ⅳ級(jí)好，可到達(dá)Ⅵ級(jí)外部條件需氣源，24V或220V電源無(wú)需氣源，需24V或220V電源需要?dú)庠?，AO輸出信號(hào)，24V電源無(wú)需氣源，需220V或380V電源附件電磁閥+過(guò)濾器+閥位回訊電磁閥，無(wú)閥位回訊閥門定位器閥位回訊投資高低高最高在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于獨(dú)立的成品油或化工品油庫(kù)，由于沒(méi)有儀表氣源，油品性質(zhì)好，可優(yōu)先選用數(shù)控電液閥；對(duì)于獨(dú)立的原油油庫(kù)，由于沒(méi)有氣源，同時(shí)考慮油品中含有雜質(zhì)，可優(yōu)先選用電動(dòng)V型球閥；對(duì)于煉廠成品油裝車，往往有可靠的儀表氣源，同時(shí)煉廠裝車產(chǎn)品種類多，油品性質(zhì)差異大，可優(yōu)先選用氣動(dòng)兩段閥，該閥門對(duì)各種油品的適應(yīng)性好。油品自動(dòng)裝車系統(tǒng)集成油品自動(dòng)裝車不僅關(guān)系到煉油、銷售企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也關(guān)系到企業(yè)的平安和環(huán)保要求。一個(gè)完整的油品自動(dòng)裝車往往有多套系統(tǒng)構(gòu)成，其主要包括：門禁系統(tǒng)、地衡稱重系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、定量裝車系統(tǒng)、銷售開(kāi)票系統(tǒng)、周界安防系統(tǒng)等。各系統(tǒng)需要相互配合，共同確保裝車現(xiàn)場(chǎng)的平安、可靠。門禁系統(tǒng)主要包括：讀卡器、門禁上位機(jī)、門禁管理軟件。地衡稱重系統(tǒng)主要包括：稱重地衡、地衡上位機(jī)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：攝像頭、視頻監(jiān)控上位機(jī)。定量裝車系統(tǒng)主要包括：溫度計(jì)、流量計(jì)、裝車控制閥、防靜電開(kāi)關(guān)、防溢油開(kāi)關(guān)、批量控制器、上位機(jī)、監(jiān)控軟件、報(bào)表打印機(jī)。銷售開(kāi)票系統(tǒng)主要包括：讀卡器、開(kāi)票計(jì)算機(jī)、開(kāi)票管理軟件、票據(jù)打印機(jī)。周界安防系統(tǒng)主要包括：圍欄探測(cè)器、報(bào)警器、監(jiān)控上位機(jī)。油品自動(dòng)裝車流程油品裝車根本程序如下：進(jìn)場(chǎng)確認(rèn)：空車至停車場(chǎng)，如司機(jī)持IC卡入庫(kù)可進(jìn)行一卡通自助發(fā)油；如司機(jī)持提貨單可在銷售控制室進(jìn)行業(yè)務(wù)確認(rèn)并換成IC卡。司機(jī)在門口打卡確認(rèn)身份，確認(rèn)通過(guò)后自動(dòng)門禁道閘起桿允許進(jìn)入裝車場(chǎng)。進(jìn)行裝車：空車經(jīng)地衡，稱量空車重量，然后將車開(kāi)至指定鶴位，刷卡確認(rèn)身份并從系統(tǒng)獲取預(yù)裝量。司機(jī)接好鶴管、接好油氣回收軟管、接好防靜電接地裝置，如一切正常，按“啟動(dòng)〞按鈕，啟動(dòng)確認(rèn)后，按程序翻開(kāi)裝車控制閥，到預(yù)裝量時(shí)，按程序關(guān)閉裝車控制閥，完成裝車。操作人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)以畫(huà)面或文字方式全面監(jiān)視整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝車工況。裝車完成：司機(jī)將鶴管、油氣回收軟管、防溢防靜電接頭等取下放回裝車?？吭O(shè)施，操作無(wú)誤后，司機(jī)將車開(kāi)至地衡，稱重并在門口刷卡打印裝車清單，駕駛車輛出場(chǎng)。一切報(bào)警及操作內(nèi)容均由操作站自動(dòng)記錄，無(wú)法修改。杜絕各類經(jīng)濟(jì)犯罪，維護(hù)公司利益。為保證裝車的平安，在每個(gè)