定量裝車系統(tǒng)的應用及研究

定量裝車管理系統(tǒng)的應用及研究摘要：定量裝車系統(tǒng)的自動化程度是原油儲運現(xiàn)代化水平的主要標志之一。我國原油裝車操作方式各異，水平參差不齊，其中還存在許多人工裝車、人工計帳的方式。這些方式一方面是由于自動化程度不高，影響生產(chǎn)的高效性；另一方面，不便于有關人員及時了解現(xiàn)場的實時運行情況，不利于提高企業(yè)的標準化管理水平。隨著我國石油事業(yè)的開展和國際市場競爭的加劇，這些裝車系統(tǒng)的自動化水平己經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要，提高定量裝車的自動化水平是我國石油行業(yè)開展中的一項急迫任務。目前原油運銷公司濱海原油拉運站采用這套定量裝車系統(tǒng)采用上下位機控制模式，上位機采用通用PC機+組態(tài)軟件，下位機采用深圳微分科技設計的智能定量裝車控制儀，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，到達了定量裝車的目的。本文分析了原油運銷公司濱海原油拉運站裝車作業(yè)的現(xiàn)狀和定量裝車控制系統(tǒng)存在的問題。關鍵詞：定量裝車系統(tǒng)；批量控制器；裝車控制；平安保障定量裝車管理系統(tǒng)的應用及研究一、簡介原油運銷公司濱海原油拉運站是專門從事原油陸運的站場,本站建于2023年，同年11月份投產(chǎn)，全套裝車系統(tǒng)也采用了比擬先進的設計思想，充裝系統(tǒng)采用的流量計和靜電接地檢測報警儀等部件都具有信號遠傳和輸出功能,整個過程自動化程度高，能實現(xiàn)快速、高效、平安地完成裝車,降低了裝車人員的勞動強度、提高了企業(yè)自動化管理水平。二、定量裝車控制系統(tǒng)定量裝車自動控制系統(tǒng)就是將儀表自動化技術、計算機控制技術、網(wǎng)絡技術、通訊技術等和傳統(tǒng)的裝車系統(tǒng)技術有機結合起來,實現(xiàn)了原油充裝系統(tǒng)的分散控制和集中管理,一定程度上解決了充裝過程中存在的工藝管線“水擊〞現(xiàn)象,提高了系統(tǒng)的裝車精度和效率,降低了產(chǎn)品損耗,減輕了操作人員的勞動強度,為實現(xiàn)生產(chǎn)全過程自動化管理奠定了根底。濱海原油拉運站的充裝系統(tǒng)采用了深圳微分科技配套生產(chǎn)的定量裝車控制系統(tǒng),投用了2年多的時間,效果顯著,應用很成功。裝車管理電腦通過網(wǎng)線和交換機與效勞器相聯(lián)接，裝車管理電腦可以從效勞器獲取裝車數(shù)據(jù)，裝車結束后將裝車數(shù)據(jù)回寫到效勞器〔此功能需定制〕。裝車管理電腦通過RS232串口與寫卡器相連，它們之間通過RS232通訊。裝車管理電腦通過寫卡器讀寫IC卡數(shù)據(jù)。裝車管理電腦通過RS232串口、通訊轉換器與現(xiàn)場防爆讀卡器相連，它們之間通過RS485通訊。裝車管理電腦直接從現(xiàn)場防爆讀卡器讀取刷卡的信息。裝車管理電腦通過RS232串口、通訊轉換器與現(xiàn)場智能定量裝車控制儀相連，它們之間通過RS485通訊。裝車管理電腦直接從現(xiàn)場智能定量裝車控制儀讀取裝車的相關信息。裝車管理電腦可根據(jù)刷卡的信息直接向現(xiàn)場智能定量裝車控制儀下傳裝車數(shù)據(jù)，裝車管理電腦還可以直接對現(xiàn)場智能定量裝車控制儀進行啟動、暫停和停止〔結束〕等操作?，F(xiàn)場智能定量裝車控制儀的系統(tǒng)參數(shù)大局部都可以通過裝車管理電腦進行設置。裝車管理系統(tǒng)構成圖三、定量裝車管理系統(tǒng)功能和特點1、功能1〕通過該系統(tǒng)可實時、客觀、準確地計量裝車全過程數(shù)據(jù)，包括方案量、實發(fā)量、待發(fā)量等數(shù)據(jù)；2〕完成準確發(fā)貨、數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總并自動生成各類報表，降低員工勞動強度，提高生產(chǎn)率。3〕分二級用戶管理〔操作員、管理員〕，可設定用戶權限，最大限度的保障監(jiān)控管理的平安。4〕采用現(xiàn)場總線集散式控制方式，現(xiàn)場的各種儀器儀表的數(shù)據(jù)，如流量、控制閥、泵的控制信號直接傳給定量控制儀，由現(xiàn)場定量控制儀直接數(shù)據(jù)處理、判斷、并進行相關的操作。5〕將現(xiàn)場相關信息以光纖通過總線方式與上位效勞器通訊，實現(xiàn)分散控制，集中管理，上位機管理系統(tǒng)進行定量發(fā)油控制管理，處理現(xiàn)場監(jiān)控，也可進行相關遠程設定等操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、存儲打印等功能。6〕下位機狀態(tài)巡查和裝車記錄瀏覽查詢功能：現(xiàn)場儀器信號通過總線方式傳遞給管理站，管理站人員可了解當前各下位機裝車狀態(tài)、提貨單號、應發(fā)量、實發(fā)量、待發(fā)量等參數(shù)。并可查詢包括裝車量統(tǒng)計、日志管理、數(shù)據(jù)備份等內容，并按日期、車位、產(chǎn)品名稱、銷售單位、車號、提單號等內容進行單位或綜合查詢，報警記錄、操作記錄顯示、查詢。2特點1〕適時監(jiān)控上位機操作界面直觀表達出現(xiàn)場工藝設備物理位置及現(xiàn)場作業(yè)動態(tài)情景，使操作人員對現(xiàn)場作業(yè)設備工作情況一目了然。2〕控制精度批量控制儀對多段式電動閥實施精確流量控制〔精度在0.1%之內〕，有效地減少了裝車過程中的水擊現(xiàn)象，實現(xiàn)低流速啟動、高流速裝車、低流速關閉，保證準確流量控制。3〕可靠性現(xiàn)場各批量控制儀采用單路控制方式，相互獨立，互不影響。當與上級效勞器通信被中斷，系統(tǒng)仍然可以在沒有主機的狀態(tài)下運行〔需授權〕，當與主機恢復通訊后，上傳數(shù)據(jù)；當系統(tǒng)掉電時自動保存當前信息，確保系統(tǒng)整體的可靠性。4〕標準管理自動定量裝車極大地降低勞動強度，同時消除了人為操作因素干擾。按設定的報表格式自動打印數(shù)據(jù)報表，標準管理。5〕平安保證當靜電接地未接或接地不良時，不能發(fā)油，并向操作站發(fā)出報警信號現(xiàn)場報警。如果裝車過程中，靜電夾接地不良時，無論流量是否到達預定量，批量控制儀都將自動關閉電液閥，同時停泵〔降頻〕，并向操作平臺發(fā)出報警信號。定量裝車系統(tǒng)配備防溢油保護系統(tǒng)，通過附著在鶴管上的溢油開關探頭進行控制。當所罐裝的油品接觸探頭時，溢油報警器發(fā)出報警信號。通過上位監(jiān)控計算機進行適時數(shù)據(jù)統(tǒng)計，生成銷售報表，詳細記錄每筆業(yè)務相關信息，包括：方案量、實發(fā)量、待發(fā)量、裝車單位、開始時間、結束時間等。不同操作人員設定不同密碼登陸界面操作，有效防止誤操作，并自動記錄各項操作指令，并為追查事故原因及責任人提供事后依據(jù)。三、在生產(chǎn)過程中不斷優(yōu)化系統(tǒng)和提高操作水平1、針對在過磅中出現(xiàn)的問題，逐步去除了一些在實際生產(chǎn)中不需要的功能和增加了一些功能，有效的控制了可能由過磅過程中出現(xiàn)的過失。2、摸索、測試變頻器頻率與裝車的鶴管數(shù)以及流量之間的規(guī)律，使裝車作業(yè)最高效。3、通過在生產(chǎn)中總結的經(jīng)驗和對數(shù)據(jù)的分析，調整定量裝車管理系統(tǒng)中的流速參數(shù)、低速裝載量和減速值、提前量等增加裝車量的精準度。4、針對在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)‘憋壓’的現(xiàn)象，幾次調整了裝車儀的脈沖當量、電動閥的動作間隔和掃描周期，一定程度上解決了憋壓的問題。四、裝車系統(tǒng)存在的缺乏和改良措施以及想法1、水擊現(xiàn)象定量裝車系統(tǒng)雖然在一定程度上緩解了水擊現(xiàn)象，但在生產(chǎn)過程中還是存在的，當產(chǎn)生水擊時，管線震動很大，有跳動感，嚴重時可能會損壞電動控制閥。產(chǎn)生水擊現(xiàn)象的原因主要有以下幾點：空車開始進油時，使管線內壓力產(chǎn)生大的變化。因為空車罐內壓力很低，而管線內壓力較高，當原油開始進入空車內時，壓力突然降低，產(chǎn)生很強的壓力變化。裝車泵的啟動和停止造成壓力變化。閥門關閉階段的控制參數(shù)設置不適宜，閥門沒有經(jīng)過調解階段，使瞬時流量比擬平緩的降低，在流速很高的情況下關斷，使管線內壓力瞬間增大。裝車情況比擬復雜，比方車容量不同，裝滿的時間就不同，各鶴管的流速也不同，裝車時經(jīng)常出現(xiàn)有車參加，有車離開的情況，這個時候罐內壓力就需要重新調整，調整的過程中必然有壓力的變化，劇烈的時候極易引起水擊現(xiàn)象。預防措施：在充裝啟動時，控制流速的大小，將壓力變化降到最低。拉運站的裝車系統(tǒng)與泵進行了聯(lián)動，由裝車儀在充裝的開始和結束時控制泵的啟停和升降頻率，使壓力提升和降低比擬平緩的進行，一定程度上降低了水擊現(xiàn)象。如果能使泵隨著管線壓力的變化而調整輸出就更好了。設置適宜的閥門控制參數(shù)。合理的安排罐車的進出，最大程度上減少因泵頻繁的啟?；蛏殿l帶來的壓力變化。2、靜電問題在定量裝車系統(tǒng)中，靜電危害是對系統(tǒng)平安運行的最大威脅。靜電聚集到一定程度得不到釋放，就可能引發(fā)爆炸。在用的這套裝車系統(tǒng)，靜電夾接地不良時，無論流量是否到達預定量，批量控制儀都將自動關閉電液閥，同時停泵〔降頻〕，并向操作平臺發(fā)出報警信號。但如果因流速過快等原因靜電就不能及時釋放，而且目前的接地報警裝置只是當接地不良時才會報警，而不能測量靜電的大小，根據(jù)靜電的多少報警。預防措施：增加接地數(shù)量，裝車時多點接地，靜電在罐車內不是均勻分布的，多點設置，有利于靜電釋放。3、溢油報警器定量裝車系統(tǒng)配備防溢油保護系統(tǒng)，通過附著在鶴管上的溢油開關探頭進行控制。當所罐裝的油品接觸探頭時，溢油報警器發(fā)出報警信號。改良想法：當所罐裝的油品接觸探頭時，溢油開關發(fā)出控制信號，裝車儀自動關閉電動閥和泵，防止溢油事故發(fā)生。4、控制精度裝車儀通過控制提前量和電動閥實施精準流量控制。改良想法：實施實時測溫、自動溫度動態(tài)補償，保證準確流量控制。5、現(xiàn)場設急停按鈕，當現(xiàn)場發(fā)生溢油、火災等事故時快速停止裝車，從而使裝車過程更平安。五、總結拉運站采用基于裝車儀、監(jiān)控軟件定