由于服務對象的差異,如計量準確度的要求,資金承受能力等因素,流量批量控制系統(tǒng)就有多種結構,但系統(tǒng)結構是有共性的。例如,系統(tǒng)都有流量測量儀表(傳感器、變送器)和執(zhí)行器,不同結構的差異主要在于完成邏輯控制任務的設備。大體上可分為三種結構,即以計算機或PLC等通用設備組成的系統(tǒng);在流量轉換器上增設控制功能完成邏輯控制的系統(tǒng);用專為批量控制設計的智能儀表完成批量控制的系統(tǒng)。
以計算機或PLC等通用設備組成的控制系統(tǒng)
(1)系統(tǒng)組成 所示是一個完成90#、70#汽油經鶴管向鐵道槽車發(fā)料的批量控制系統(tǒng)實例[1],圖中,ZF1和ZF2氣缸閘閥完成90#、70#汽油裝車的切換,ZF3為油氣回收閥,ZF4控制鶴管上的氣缸左右移動,實現(xiàn)鶴管的橫向對位,鶴管的上下伸縮由鶴管上的開關控制。以上操作均通過現(xiàn)場的起動控制箱手動控制。
當空槽車從鐵道上進入裝車臺位后,臺位上操作工進行鶴管對位等操作,準備工作完成后,按下就地控制箱的“準備就緒”按鈕,計算機接收到此信號后,就開始發(fā)料裝車,當達到設定值時,立即發(fā)出信號關閉閘閥FV-253,實現(xiàn)定量裝車。
小鶴管汽油定量裝車系統(tǒng)
(2)流量計和計算機的配置 流量計選用渦輪流量計,計算機選用工控制機,配5塊PCL-830與5塊PCLD-880板構成50路頻率輸入口,供流量信號采集。開關量輸入采用2塊PCL-722與PCLD-782B構成288路光電隔離開關量輸入,開關量輸出采用2塊PCL-722與PCLD-785B構成288路繼電器輸出。考慮以后要接收模擬輸入信號,另外配置了模擬量采集用的1塊PCL-813和5塊PCLD-880構成光電隔離A/D切換輸入。
(3)系統(tǒng)功能
①手動/自動功能。為確保系統(tǒng)可靠性,系統(tǒng)在具備自動控制功能的同時,還具備手動功能。在需要時,操作工可手工實現(xiàn)對現(xiàn)場閥門的啟閉。
②模擬流程圖功能。操作室離裝車臺位較遠,為使操作工準確、直觀地了解現(xiàn)場地情況,在操作室內的操作臺上設置模擬流程圖。通過閥門上的回信開關將現(xiàn)場閥門的狀態(tài)及流量值在流程圖上顯示。
③參數設定功能。通過計算機可設定裝車車型及裝車量,并具有良好的容錯功能。
④記錄輸出功能。系統(tǒng)自動記錄每次作業(yè)的閥位狀態(tài)、裝車量等各種數據,并可根據需要打印出報表。
⑤顯示畫面?娠@示每個鶴位的參數、操作狀態(tài)、流量數值、閥門狀態(tài)、報警內容等。
⑥密碼設定功能。各個操作工都有自己的密碼,鍵入密碼后,計算機自動登錄,從而有效防止未被授權的人員擅自操作,引發(fā)事故,并未追查事故原因及責任人提供了依據。
(4)系統(tǒng)特點
① 系統(tǒng)設計考慮得較全面、安全可靠性好。
② 做到管控一體化,有利于提高管理水平。
③ 適合每次發(fā)料需較長時間的對象。
④ 對于對臺位相同裝車對象依次操作非常適合,投資可大大節(jié)省。
⑤ 需要自行開發(fā)應用軟件。
帶邏輯控制的流量變送器組成的控制系統(tǒng)
質量流量計的轉換器具有很強的計算能力和很快的運算速度,在完成流量信號轉換等任務之外,加入邏輯運算功能,并增設若干開關量輸入通道和開關量輸出通道,從而能實現(xiàn)簡單的邏輯控制,與執(zhí)行器及輔助設備一起組成簡單的流量批量控制系統(tǒng)。例如3000系列科氏力流量轉換器與組件控制器,能接受4路開關量輸入信號,最多可有6路開關輸出,每路開關量輸入和輸出的用途都可在組態(tài)時指定,從而可組成流量批量控制系統(tǒng)。
質量流量計具有很高的測量準確度,而且直接顯示質量流量,因此,與邏輯控制部分結合完成流量批量控制,有可能得到較高的控制精確度。
由智能流量批量控制器組成的控制系統(tǒng)
在由智能流量批量控制器組成的系統(tǒng)中,由于控制器是為流量批量控制專門設計,所以功能較全,如果功能方面還存在某些不周全之處,可以與制造廠協(xié)商作為特殊訂貨,進行補充完善。
(1)系統(tǒng)組成 所示是一個成品油裝船發(fā)料批量控制實例[2],由質量流量計測量流量,專用批量控制器進行邏輯控制,根據需要分別對兩個碼頭上的油船進行發(fā)料,通過切換開關選擇發(fā)料對象。
由于流量轉換器裝在放料閥前面,所以背壓能得到保證,但是,如果切斷閥在發(fā)料停止信號到來時立即全關,原來高速流動的液體會產生“水錘”效應,對儀表造成影響,為了避免這種情況的發(fā)生,切斷閥采用了二階段閥。
該系統(tǒng)中的現(xiàn)場顯示器是為了提高操作透明度而設置的,即流量變送器的模擬輸出信號送到位于碼頭上的數字積算儀。積算儀在進行發(fā)料的同時,同步積算并顯示總量,從而避免黑箱操作,使客戶放心。
控制器中的信息通過通信口送上位機,實現(xiàn)自動化裝船管理,自動開票、自動生成報表等。
(2)系統(tǒng)特點
① 系統(tǒng)的組成較簡單,只需對控制器進行組態(tài),系統(tǒng)即可投入使用。
② 由于系統(tǒng)還有在線校準裝置,質量流量計可定期在線校準,所以發(fā)料精確度更有保證。
③ 本系統(tǒng)設計一表兩用和增設現(xiàn)場總量指示,都是從實際需要出發(fā),是很有實用價值的。
|