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1、定量装车控制系统的设计应用定量装车控制系统的设计应用1、定量装车系统简介 油品装车外运是石油炼制和销售的一个重要环节。 近几年，国内石油企业油 品装车普遍采用定量装车控制系统， 实现油品装车过程自动化、 生产管理计算机 化和信息管理网络化。定量装车控制系统计量精度高，劳动强度低，安全性高， 环保性好，大大提高了企业的管理水平和销售效益。2、定量装车系统构架方案介绍及比选 目前油品灌装定量装车系统主要分为 2 类：集中式定量装车系统和分布式定 量装车系统。2.1 集中式定量装车系统 集中式定量装车系统主要由现场装车仪表、 可编程控制器 (PLC) 和上位机组 成。现场每个鹤位的装车仪表信号接入控
2、制室 PLC ，PLC 完成现场装车数据的 采集和集中管理， 由控制室操作人员向相应的装车鹤位发出控制指令， 实现油品 灌装自动控制。2.2 分布式定量装车系统 分布式定量装车系统主要由现场装车仪表、 批量控制器和上位机组成。 在现 场每个鹤位设置 1 台批量控制器， 现场装车仪表信号接入批量控制器， 由批量控 制器完成油品灌装自动控制， 防溢油、 防静电安全联锁保护。 同时现场批量控制 器可通过通讯网络实现控制室集中管理。 实现了油品自动灌装的分散控制、 集中 管理。配中冗戦节臥统冷吗阳图2-1 :集中式定量装车系统图“小 MQODVh It PIPK*F. -1 -i- (| W k- 2
3、 Rf；gy 兰竺.L上巴土竺L5M,令F X.鞋対.10*縫憫也：n* i图2-2 ;分别式定量装置系统图2.3定量装车系统构架比选两种装车系统构架中，都各自存在优缺点，在设计过程中，应根据现场实际情况进行合理配置表2-1 :定量装车系统构架比选系统构架对比分布式集中式主要设备上位机+定量装车仪+现场仪表仪表上位机+PLC+现场仪表主设备投资少于20鹤位时，投资较低多于20鹤位时，投资较低材料及施工投资电缆进装车仪，电缆少，施工量小电缆进控制室，电缆多，施工量大操作性强，控制室监控管理，现场操作弱,操作都在控制室，现场无法操作安全性故障点分散，个别鹤位的故障不影 响其它鹤位装车故障点集中，一
4、旦 PLC故障，整个 装车停止工作可扩展性方便，只需安鹤位扩展不方便，需考虑系统余量，施工麻烦可维护性强，可单鹤位断电维护弱,全部停电才能维护目前，分布式定量装车系统因其安全性高， 扩展性好、维护方便等优势在炼 油企业和销售油库的油品装车控制中占有主导地位。3、定量装车系统检测仪表介绍及比选定量装车系统现场仪表主要包括：温度计（质量流量计时可取消）、流量计、装车控制阀、防静电开关、防溢油开关等。在项目设计中，应根据油品的性质、 计量交接方式及项目投资进行现场检测仪表的选型。3.1油品计量交接方案介绍及比选在石油炼制和销售企业中，油品自动灌装计量交接及装车控制方案主要有：方案一：地衡（计量交接和
5、装车控制）；方案二：地衡（计量交接）+质量流量计（装车控制）；方案三：地衡（计量交接）+体积流量计（装车控制）；方案四：质量流量计（计量交接和装车控制）；方案五：体积流量计（计量交接和装车控制）。方案一：在每个装车鹤位安装一台地衡，地衡称重数据用于计量交接，同时 直接参与批量控制器的装车流量控制。该方案出场计量精度高、装车控制精度高，不存在多装或少装状况，灌装场 装车效率高；地衡标定简单，但标定工作量大，标定费用低，地衡投资高。方案二：在装车场出入口安装一台地衡，分别对空车和重车进行称重，地衡称重数据用于交接；在每个鹤位安装质量流量计用于装车流量控制。该方案出场计量精度高、装车控制精度高，基本
6、不存在多装或少装状况，灌 装场装车效率高；地衡标定简单，标定工作量小，标定费用最低，地衡、流量计 投资咼。方案三：在装车场出入口安装一台称重地衡，分别对空车和重车进行称重， 地衡称重数据用于交接；在每个鹤位安装体积流量计用于装车流量控制。该方案出场计量精度高、装车控制精度较高，偶尔存在多装或少装状况，灌 装场装车效率较高；地衡标定简单，标定工作量小，标定费用最低，地衡、流量 计投资较高。方案四：在每个鹤位安装质量流量计用于计量交接和装车控制。该方案出场计量精度高、装车控制精度高，灌装场装车效率高；质量流量计 标定难、标定费用最咼，流量计投资咼。方案五：在每个鹤位安装体积流量计用于计量交接和装车
7、控制。该方案出场计量精度较高、装车控制精度较高，灌装场装车效率高；体积流量计标定难、标定费用高，流量计投资最低表3-1 :计量交接方案比选选型方案计量精度装车精度装车效率标定安装投资万案一（地衡）高高高间单，标疋量大， 费用低难高万案一（地衡+质量）高高高简单，标定量小， 费用最低方便高万案三（地衡+体积）高较咼较咼简单，标定量小， 费用最低难较咼方案四 （质量流量计）高高高麻烦，标定量大， 费用最高方便高万案五（体积流量计）较咼较咼高麻烦，标定量大， 费用咼难最低实际项目中，方案二与方案三的使用最多，对于民营炼油企业，从减少投资考虑，优先选用方案三；对于国有炼油企业或油品含杂质较多时， 可优
8、先选用方案二。方案一使用较少，除非业主提出明确需求，目前在镇海炼化装车控制中有使用。方案四和方案五使用也较少，这两种方案后续的运行成本太高， 而且交接 时容易引起买卖双方纠纷，一般适用于内部企业间的油品转运。3.2装车控制阀介绍及比选装车控制阀主要作用有一是确保油品贸易交接时的控制精度，二是在装车鹤 管浸没前，以小流量装车，防止流量太高产生静电造成危险，三是在装车快结束 时，实现分段关阀，防止管道产生“水击”。目前装车用控制阀主要有：气动两 （多）段式开关球阀、数控电液阀、电动 V型球阀和气动调节阀。气动两段式开关球阀提供了一种 04590或090180的操作方式，主要 由主阀及双气缸的气动执
9、行机构组成。数控电液阀通过数控方式现场多段开关， 主要由主阀、两个电磁阀和两个手 动针芯阀组成（关速调节阀和开速调节阀）。电液阀的开启、关闭或保持是利用 管线内的介质压力，由电磁阀控制主阀阀瓣两端的压力差来实现的，电磁阀由批量控制器控制。主战偵忙图3-1 :电液阀控制原理示意图A屯傩圜II証电时序 F电越阚3I/S1I4A . U地衡重车重量传送上位机车过衡1寸F.jT1/装车装车信息传运输人员刷送上位机卡结算空车选择装 车鹤位开始装车出厂大门图5-1 :油品装车流程图6、总结油品定量装车系统在炼油、销售企业中的应用是一种必然的趋势， 在公司承接的多个项目中也得到了大量的应用。本文通过在定量装车控制系统的方案比 选，使得在实际项目的设计过程中，能够进行灵活的系统搭配，在满足装车系统 正常使用的情况下，尽量减少项目投资，提高经济效益。
