定量裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用定量裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用定量裝車系統(tǒng)簡介油品裝車外運是石油煉制和銷售的一個重要環(huán)節(jié)。近幾年，國內(nèi)石油企業(yè)油品裝車普遍采用定量裝車控制系統(tǒng)，實現(xiàn)油品裝車過程自動化、生產(chǎn)管理計算機化和信息管理網(wǎng)絡(luò)化。定量裝車控制系統(tǒng)計量精度高，勞動強度低，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)場裝車儀表、可編程控制器(PLC)和上位機組成。現(xiàn)場每個鶴位的裝車儀表信號接入控制室PLC，PLC完成現(xiàn)場裝車數(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，實現(xiàn)油品灌裝自動控制。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)場裝車儀表、批量控制器和上位機組成。在現(xiàn)場每個鶴位設(shè)置1臺批量控制器，現(xiàn)場裝車儀表信號接入批量控制器，由批量控制器完成油品灌裝自動控制，防溢油、防靜電平安聯(lián)鎖保護。同時現(xiàn)場批量控制器可通過通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)控制室集中管理。實現(xiàn)了油品自動灌裝的分散控制、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，在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行合理配置。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+定量裝車儀+現(xiàn)場儀表儀表上位機+PLC+現(xiàn)場儀表主設(shè)備投資少于20鶴位時，投資較低多于20鶴位時，投資較低材料及施工投資電纜進裝車儀，電纜少，施工量小電纜進控制室，電纜多，施工量大操作性強，控制室監(jiān)控管理，現(xiàn)場操作弱，操作都在控制室，現(xiàn)場無法操作平安性故障點分散，個別鶴位的故障不影響其它鶴位裝車故障點集中，一旦PLC故障，整個裝車停止工作可擴展性方便，只需安鶴位擴展不方便，需考慮系統(tǒng)余量，施工麻煩可維護性強，可單鶴位斷電維護弱，全部停電才能維護目前，分布式定量裝車系統(tǒng)因其平安性高，擴展性好、維護方便等優(yōu)勢在煉油企業(yè)和銷售油庫的油品裝車控制中占有主導地位。定量裝車系統(tǒng)檢測儀表介紹及比選定量裝車系統(tǒng)現(xiàn)場儀表主要包括：溫度計〔質(zhì)量流量計時可取消〕、流量計、裝車控制閥、防靜電開關(guān)、防溢油開關(guān)等。在工程設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)油品的性質(zhì)、計量交接方式及工程投資進行現(xiàn)場檢測儀表的選型。3.1油品計量交接方案介紹及比選在石油煉制和銷售企業(yè)中，油品自動灌裝計量交接及裝車控制方案主要有：方案一：地衡〔計量交接和裝車控制〕；方案二：地衡〔計量交接〕+質(zhì)量流量計〔裝車控制〕；方案三：地衡〔計量交接〕+體積流量計〔裝車控制〕；方案四：質(zhì)量流量計〔計量交接和裝車控制〕；方案五：體積流量計〔計量交接和裝車控制〕。方案一：在每個裝車鶴位安裝一臺地衡，地衡稱重數(shù)據(jù)用于計量交接，同時直接參與批量控制器的裝車流量控制。該方案出場計量精度高、裝車控制精度高，不存在多裝或少裝狀況，灌裝場裝車效率高；地衡標定簡單，但標定工作量大，標定費用低，地衡投資高。方案二：在裝車場出入口安裝一臺地衡，分別對空車和重車進行稱重，地衡稱重數(shù)據(jù)用于交接；在每個鶴位安裝質(zhì)量流量計用于裝車流量控制。該方案出場計量精度高、裝車控制精度高，根本不存在多裝或少裝狀況，灌裝場裝車效率高；地衡標定簡單，標定工作量小，標定費用最低，地衡、流量計投資高。方案三：在裝車場出入口安裝一臺稱重地衡，分別對空車和重車進行稱重，地衡稱重數(shù)據(jù)用于交接；在每個鶴位安裝體積流量計用于裝車流量控制。該方案出場計量精度高、裝車控制精度較高，偶爾存在多裝或少裝狀況，灌裝場裝車效率較高；地衡標定簡單，標定工作量小，標定費用最低，地衡、流量計投資較高。方案四：在每個鶴位安裝質(zhì)量流量計用于計量交接和裝車控制。該方案出場計量精度高、裝車控制精度高，灌裝場裝車效率高；質(zhì)量流量計標定難、標定費用最高，流量計投資高。方案五：在每個鶴位安裝體積流量計用于計量交接和裝車控制。該方案出場計量精度較高、裝車控制精度較高，灌裝場裝車效率高；體積流量計標定難、標定費用高，流量計投資最低。表3-1：計量交接方案比選選型方案計量精度裝車精度裝車效率標定安裝投資方案一〔地衡〕高高高簡單，標定量大，費用低難高方案二〔地衡+質(zhì)量〕高高高簡單，標定量小，費用最低方便高方案三〔地衡+體積〕高較高較高簡單，標定量小，費用最低難較高方案四〔質(zhì)量流量計〕高高高麻煩，標定量大，費用最高方便高方案五〔體積流量計〕較高較高高麻煩，標定量大，費用高難最低實際工程中，方案二與方案三的使用最多，對于民營煉油企業(yè)，從減少投資考慮，優(yōu)先選用方案三；對于國有煉油企業(yè)或油品含雜質(zhì)較多時，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)的運行本錢太高，而且交接時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。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)易交接時的控制精度，二是在裝車鶴管浸沒前，以小流量裝車，防止流量太高產(chǎn)生靜電造成危險，三是在裝車快結(jié)束時，實現(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：氣動兩〔多〕段式開關(guān)球閥、數(shù)控電液閥、電動V型球閥和氣動調(diào)節(jié)閥。氣動兩段式開關(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執(zhí)行機構(gòu)組成。數(shù)控電液閥通過數(shù)控方式現(xiàn)場多段開關(guān)，主要由主閥、兩個電磁閥和兩個手動針芯閥組成〔關(guān)速調(diào)節(jié)閥和開速調(diào)節(jié)閥〕。電液閥的開啟、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實現(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兩段閥數(shù)控電液閥氣動調(diào)節(jié)閥電動V型球閥介質(zhì)適應(yīng)性所有介質(zhì)粘度高、腐蝕性強介質(zhì)不適用所有介質(zhì)所有介質(zhì)控制性能實現(xiàn)多段開關(guān)，速度快實現(xiàn)多段開關(guān)，速度快可實現(xiàn)PID條件，控制效果最好實現(xiàn)多段開關(guān)或調(diào)節(jié)，速度慢密封性好，可到達Ⅵ級較好不好，一般做到Ⅳ級好，可到達Ⅵ級外部條件需氣源，24V或220V電源無需氣源，需24V或220V電源需要氣源，AO輸出信號，24V電源無需氣源，需220V或380V電源附件電磁閥+過濾器+閥位回訊電磁閥，無閥位回訊閥門定位器閥位回訊投資高低高最高在實際工程設(shè)計中，對于獨立的成品油或化工品油庫，由于沒有儀表氣源，油品性質(zhì)好，可優(yōu)先選用數(shù)控電液閥；對于獨立的原油油庫，由于沒有氣源，同時考慮油品中含有雜質(zhì)，可優(yōu)先選用電動V型球閥；對于煉廠成品油裝車，往往有可靠的儀表氣源，同時煉廠裝車產(chǎn)品種類多，油品性質(zhì)差異大，可優(yōu)先選用氣動兩段閥，該閥門對各種油品的適應(yīng)性好。油品自動裝車系統(tǒng)集成油品自動裝車不僅關(guān)系到煉油、銷售企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也關(guān)系到企業(yè)的平安和環(huán)保要求。一個完整的油品自動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)場的平安、可靠。門禁系統(tǒng)主要包括：讀卡器、門禁上位機、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。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：攝像頭、視頻監(jiān)控上位機。定量裝車系統(tǒng)主要包括：溫度計、流量計、裝車控制閥、防靜電開關(guān)、防溢油開關(guān)、批量控制器、上位機、監(jiān)控軟件、報表打印機。銷售開票系統(tǒng)主要包括：讀卡器、開票計算機、開票管理軟件、票據(jù)打印機。周界安防系統(tǒng)主要包括：圍欄探測器、報警器、監(jiān)控上位機。油品自動裝車流程油品裝車根本程序如下：進場確認：空車至停車場，如司機持IC卡入庫可進行一卡通自助發(fā)油；如司機持提貨單可在銷售控制室進行業(yè)務(wù)確認并換成IC卡。司機在門口打卡確認身份，確認通過后自動門禁道閘起桿允許進入裝車場。進行裝車：空車經(jīng)地衡，稱量空車重量，然后將車開至指定鶴位，刷卡確認身份并從系統(tǒng)獲取預裝量。司機接好鶴管、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〞按鈕，啟動確認后，按程序翻開裝車控制閥，到預裝量時，按程序關(guān)閉裝車控制閥，完成裝車。操作人員可以通過計算機以畫面或文字方式全面監(jiān)視整個現(xiàn)場裝車工況。裝車完成：司機將鶴管、油氣回收軟管、防溢防靜電接頭等取下放回裝車停靠設(shè)施，操作無誤后，司機將車開至地衡，稱重并在門口刷卡打印裝車清單，駕駛車輛出場。一切報警及操作內(nèi)容均由操作站自動記錄，無法修改。杜絕各類經(jīng)濟犯罪，維護公司利益。為保證裝車的平安，在每個