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1、The Introduction of Tokyo Keiso s Tank Gauge 余 栋 13628392174 2012 03 03 内容摘要 关于TOKYO KEISO 1954年 成立日本东京计装株式会社 主要生产液位计 流量计 1957年 推出钢带式液位计 1980S 推出伺服液位计 1980S 推出CATAMS罐区综合管理系统 广泛应用于日本石油储备基地 2009年 在重庆成立重庆耐德东京计装仪表有限公司 主要服务罐区自动计量 伺服液位计 产品概述 FW 9000CP智能伺服液位计是日本东京计装株式会社 TIC 在长年储罐自 动监控系统的液位测量实践中结合丰富的现场应用经验相
2、结合而研制开发的液 位测量产品 在液位测量仪表上首次使用了32位微处理器 为储罐液位测量提 供了高速控制和监视 是功能显著改进的液位测量仪表 炼油厂炼油厂 独立罐区独立罐区 交易站交易站 输送管道站输送管道站 石化工业厂石化工业厂 液化气站液化气站 航空燃料油库航空燃料油库 食品生产加工厂食品生产加工厂 采用32位高智能微处理器 仦表具高精度 高性能 高可靠性 采用双线式信号总线 降低接线成本 小线鼓的设计在所有伺服式液位计中 具有尺寸最小 重量最轻的突出优点 内置的防爆键盘采用了霍尔元件 在危险区域带电状态 不打开机盖便可设定工艺参数 采用高分辨率步进电机 测量精度高 0 1mm 步 与介质
3、相通的腔室与电气腔室完全隔离 采用非接触式张力检测系统 无须滑环 性能稳定 使用寿命长 根据不同应用工况 可选择不同外壳材质和耐压等级 带背光LCD显示 夜间可以清晰的进行观测 提供多种传输信号输出 能够提供储罐变形校正功能 仦表具备自诊断功能 伺服液位计 产品特点 检测方式 通过检测测量钢丝的张力来寺找液位 仦表法兰 DN80 使用压力 0 3MPa 测量对象 液体 测定范围 0 30m 0 60m 精 度 1mm 使用温度 液体温度 200 300 环境温度 20 60 40 60 电 源 AC110 220V自动转换 DC24V 电缆接口 G3 4 最多4个 防爆等级 Ex d CT6
4、防护等级 IP65 喷水 功 能 液位测定 界面测定 比重测定 远程输出 FW 9000 RS 485 MODBUS 4 20mA Hart等 安装形式 罐顶法兰安装 通过校正腔与罐体连接 伺服液位计 产品参数 沥青沥青 液化石油气液化石油气 液化天然气液化天然气 白色产品白色产品 黑色产品黑色产品 原油原油 HTG 静压静压 Radar 雷达雷达 Servo 伺服伺服 HIMS 混合法混合法 伺服液位计 产品应用 1 本体 2 本体端盖 3 电气室 4 电气室端盖 5 端子箱本体 6 端子箱本体端盖 伺服液位计 产品构造 测量 线长 液位 浮子 线鼓 罐高 测量 线长 液位液位 罐高罐高 测
5、测量量线长线长 罐高是定值 所以可以通 过测量 测量线的长度来测液 位高低 伺服液位计 测量原理 FW 9000CP智能伺服液位计是通过对测量线B的 张力检测来寻找液位 最终确定液位高度 磁性检测器G 弹簧I 霍尔传感器H 磁耦合 器DE共同组成张力检测器 张力检测器对测量线B 进行实时检测 并将检测结果发送至MPU 当检测 出的张力大于事先设定的平衡值时 MPU将控制步 进电机N顺时针转动 浮子A将上升 张力小于平衡 值时 步进电机N逆转 浮子A下降 当浮子接触到液体时 因受到浮力的影响 根 据力的平衡原理 测量线上的张力也将随之变化 正是通过这个原理来寻找液位的 通过计算步进电机N的行走步
6、数来测量液位 这 种卓越的测量方式使得FW 9000CP智能伺服液位计 液面测量具有0 1mm的跟踪精度 伺服液位计 工作原理 伺服 机构 张力传感器 控制单元 当F 200g 放下浮子 当F 200g 提起浮子 T W F 当执行 C 1 液 位 测 量 命 令 时 CPU就会比较测量 重量与平衡重量的 大小 以决定伺服 马达是否工作及转 动方向 F 浮子的浮力 T 钢丝的张力 W 浮子的压力 伺服液位计 工作原理 2 下部液体下部液体 1 2 T1 平衡平衡张力张力 V T 平衡平衡张力张力 V 浮子体积浮子体积 上部液体比重上部液体比重D 2 下部液体比重下部液体比重 上部液体上部液体
7、1 2 V 1 2 V 2 W 浮子重量浮子重量 上部液体的计算方程上部液体的计算方程 T1 W 1 2 V 界面液体的计算方程界面液体的计算方程 W T2 1 2 2 V T2 T1 1 2 V 伺服液位计 界面测量 V T W T W 方程式方程式 W T V W T V 变量变量 T 线带张力线带张力 W 浮子重量浮子重量 V 浮子体积浮子体积 比重比重 伺服液位计 密度测量 1 在罐顶戒罐边 均可进行仦表 操作及参数设置 2 不需要诸如HHC 手持终端 等 附加设备即可操作仦表戒设置 参数 3 即便在危险区域 在系统通电 通状态也可进行仦表操作及参 数设置 伺服液位计 防爆键盘 绕线鼓
8、 驱动轴 轴承 弹簧 控制杆 霍尔元件 磁铁 蜗杆 张力 测量绳 平衡浮子 位移器 马达 蜗轮 驱动轴力矩 T x R T 绳张力 R 绕线鼓半径 非接触式张力检测系非接触式张力检测系 统统 解决张力检测系解决张力检测系 统长期使用后因磨损统长期使用后因磨损 而引起的测量不准确 而引起的测量不准确 伺服液位计 伺服平衡机构 在加油戒放油过程中 避免液体 激烈的振荡对浮子戒测量线造成 不良影响 我仧建议客户在此过 程中启动此功能 当浮子受到强烈振荡时 电机会 将浮子卷起一定的高度 以避免 振荡的影响 伺服液位计 防振荡设计 我们采用的TRANZORB是1 5KE400CA 击穿电压是380 42
9、0V 其中间值是400V 这 个击穿电压所对应的规格是1500W ms 这个意思是VxIxT 1500W ms 打雷的时候 那个时间该30 s左右 所以 V 400V T 30 s A msW I125 s 30400 1500 这个就是这个TRANZORB的规格了 这个意思是如果超过这个电流以上的话 TRANZORB做短路 打雷的时候的波形是 根据我们的数据 我们的TRANZORB的耐压为10000V左右 TRANZORB的电压不能超过400V 电流大小同打雷相关 抑制电压 伺服液位计 防雷设计 显示状态显示状态判断故障所在判断故障所在 E1 电源不正常电源不正常 E2 测量钢丝过松测量钢丝
10、过松 E3 测量钢丝过紧测量钢丝过紧 E4 平衡信号故障平衡信号故障 E5 E6 温度温度 元件损坏元件损坏 E7 温度温度 元件超量程元件超量程 E8 计数器出错 计数器出错 E9 输入模拟信号超量程输入模拟信号超量程 L L 5 56 64 43 32 21 1 C CP PU U H HR RX X H HT T X X S SR RX X S S T T X X mmmm 3 34 42 21 1 O OC CA AL LH HO O I I S ST T O OV VE ER RT TE EN NS S I I O ON NO O F F F F I I F F F F E E R
11、RR R H H 1 1 THTH 1 1 6 6 3 3 伺服液位计 自诊断设计 为确保每台为确保每台FW 9000CP智能伺智能伺 服液位计的出厂精度 重庆耐服液位计的出厂精度 重庆耐 德东精计装投建了德东精计装投建了10米高的标米高的标 定及检测平台 用于液位计的定及检测平台 用于液位计的 精度检测 精度检测 设备精度 设备精度 0 2mm 财团法人财团法人 日本品质保证机构日本品质保证机构 JAQ 的计量认证 伺服液位计 精度保证 检测设备的液位计安装平台 移动水槽 通过高清摄像头读取液位数据 伺服液位计 精度保证 伺服液位计 典型安装 拱顶罐 内浮顶罐 球形罐 伺服液位计 安装爆炸图
12、 伺服液位计 产品爆炸图 与FW 9000CP伺服液位计配套使用 隔爆结构 Exd CT6 罐前数据读取 为伺服液位计提供电源 与上位机进行数据连接 配备防爆键盘 进行液位计参数设置 提供触点信号输出 最多8点 提供4 20mA模拟信号输出 罐边显示器 DIR系列 与FW 9000CP伺服液位计配套使用 提供隔爆及本安结构产品 温度测量范围 50 150 多点温度采集 最多16点 表头显示多点平均温度 采用柔性材料 温度探头最长30米 采用PT100铂电阻 精度A级 温度精度达 0 1 罐顶法兰安装 多点温度计 ATS系列 储罐的高液位报警 产品结构简单 安全可靠 耐压防爆结构 接点输出 罐侧
13、法兰安装 浮球液位开关 FB系列 CATAMS ITMSCATAMS ITMS NMRNMR 40004000 DIRDIR 500500 形式 台式 镶嵌式 镶嵌式 接口单元 I F X系列 内藏 内藏 最多可连接油罐数 256 64 16 显示方式 图形 图形 LED LED 显示语言 中文 英文 日文 其它 中文 英文 日文 其它 打印机支持 外接 与上位主机的通讯方式 RS 232C RS 232C RS 232C RS 485 RS 485 RS 485 TCP IP TCP IP 并行 并行 容量计算 有 有 附加 保存历史数据 有 有 附加 报警设定及报警功能 软件报警 有 软件
14、报警 有 有 硬件报警 可 硬件报警 可 数据接收器 通讯接口单元 CATAMSCATAMS NMRNMR 40004000 DIRDIR 500500 特长 可以与各种仪器构成丰富的组合 自动接收功能 用于小规模罐区 便宜 简单 易维护 自我诊断功能 可以用3个键简单地进行设定及操作 可靠性高 速捷选择功能 仅限LED DIN96X96小巧结构 图形人机接口 警报报警功能 可与上位主机以串行或并行连接 丰富的软件计算功能 警报输出附加功能 触点输出 可以作为综合FA系统的一部分 液位计控制 可以对应其他厂家的变换器 与上位主机连接功能 可接收如同流量计等外部数据 显示容量附加功能 数据接收器
15、 通讯接口单元 串行通讯 或 TCP IP的网络通讯 DCS等等 上位系统上位系统 地区地区 1 地区地区 2 地区地区 3 现场仪表现场仪表 控制室控制室 IF接口单元接口单元 系统终端系统终端 罐区综合管理系统 系统构成 罐区综合管理系统 单罐系统 P 罐底压力 Level 液位 密度 液位 L 压力数据 P 数字格式 DC 4 20mA 压力信号 数字信号 罐区综合管理系统 ITMS系统 Level P 通过ITMS系统 可提供准确的 液位 油水分界面 平均温度 视密度 标准体积 质量 A 厂区厂区 接收系统器械接收系统器械 监控系统专用监控系统专用LAN 发货发货 厂区厂区 接收系统器
16、械接收系统器械 系统服务器数据库系统服务器数据库 C 厂区厂区 接收系统器械接收系统器械 B 厂区厂区 系统器械系统器械 中心控制室中心控制室 接收系统器械接收系统器械 公司内部公司内部LAN 罐区综合管理系统 系统实例一 数据收集接口单元 储储 罐罐 数数 据据 储储 罐罐 数数 据据 优先处理要求优先处理要求 优优 先先 数数 据据 地地 震震 检检 知知 信信 号号 震间液位变动数据震间液位变动数据 储储 罐罐 数数 据据 储备基地 57罐 其中 51 罐配置主副变送器 中转基地 7罐 其中 4 罐配置主副变送器 系统功能 现场信息收集及数据处理 主副变送器的自动转换 优先级油罐的高速数据收集 地震时变动液位数据的收集与分析 与上位主机的高速通讯 液位 温度异常及仪表故障报警 报表打印 其它 D C S CENTUM 罐区综合管理系统 系统实例二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 日本国家石油储备基地所在地 使用东京计装 株 产品的国家储备基地 使用东京计装 株 产品的民间储备基地 1 北海道共同石油储备基地 2 苫小牧东部国家石油储备基地 3 陆奥小川
