山東濱化集團(tuán)發(fā)貨場承擔(dān)著濱化集團(tuán)的成品油發(fā)貨任務(wù)绿语，日發(fā)貨量在20000t左右倘屹。由于鶴位較少且為手動(dòng)發(fā)貨茬末，導(dǎo)致整個(gè)發(fā)貨系統(tǒng)效率低厂榛，經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)品積壓現(xiàn)象。

　　新設(shè)計(jì)開發(fā)的成品油自動(dòng)發(fā)貨系統(tǒng)不采用現(xiàn)成產(chǎn)品發(fā)油控制裝置或系統(tǒng)丽惭，而采用工程化的技術(shù)路線击奶，從系統(tǒng)方案，功能、硬件柜砾、施工設(shè)計(jì)湃望，軟件開發(fā)、安裝調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)可以和整個(gè)付油系統(tǒng)的土建芬莫、工藝的設(shè)計(jì)和施工安裝緊密地結(jié)合笼万，實(shí)現(xiàn)一個(gè)有自己特點(diǎn)的個(gè)性化完美的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　一　濱化集團(tuán)油品發(fā)貨現(xiàn)狀

　　濱化集團(tuán)發(fā)貨場由于手動(dòng)人工負(fù)責(zé)成品油的發(fā)貨众被，導(dǎo)致效率低下简些，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)汽車擁擠混亂現(xiàn)象唤抚，難以管理篱撩。

　　1. 人工裝車程序

　　空車至門口，在操作室進(jìn)行業(yè)務(wù)確認(rèn)说庶，接著缓鞠，空車過磅，操作員開具聯(lián)絡(luò)單秆牍，開至指定車位业抵，放下鶴管接好靜電接地，發(fā)貨員啟動(dòng)電機(jī)支读，開始發(fā)貨厦碎，發(fā)貨員隨時(shí)讀取流量計(jì)的數(shù)值，當(dāng)快發(fā)完時(shí)解滓，手動(dòng)關(guān)閉切斷球閥，停止發(fā)貨筝家，貨車過磅洼裤。當(dāng)貨物數(shù)量與提貨單的數(shù)量不吻合時(shí)，須重新發(fā)貨補(bǔ)油溪王。

　　2. 油品發(fā)貨存在問題

　　人工發(fā)貨裝車需要大量人力腮鞍；手動(dòng)控制閥門易出現(xiàn)油品溢出

現(xiàn)象；發(fā)油數(shù)量難以控制莹菱，經(jīng)常需要補(bǔ)油或交款移国；發(fā)油效率極低，不適合大量的油品發(fā)送道伟；人為因素影響發(fā)油結(jié)果嚴(yán)重迹缀；發(fā)油記錄由人工手寫，不能避免各種作弊現(xiàn)象蜜徽。

　　二　自動(dòng)裝車系統(tǒng)改造的目標(biāo)

　　1. 本技術(shù)方案的改造目標(biāo)

　　結(jié)合現(xiàn)有的工藝條件祝懂，配合工藝改造，采用先進(jìn)、科學(xué)窜旺、適用的自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(包括作業(yè)流程)共悼，將濱化集團(tuán)發(fā)貨場建設(shè)成為具有當(dāng)前先進(jìn)水平的現(xiàn)代化油站，顯著提高付油作業(yè)效率和服務(wù)質(zhì)量杏紫，展現(xiàn)良好的行業(yè)形象钙瘫，并具有示范和推廣價(jià)值。

　　2. 設(shè)計(jì)規(guī)模

　　濱化集團(tuán)貨場承擔(dān)著年吞吐量200萬噸成品油的發(fā)送任務(wù)申蔗，根據(jù)各種油品的數(shù)量和2003年的發(fā)油情況侯砸，新建貨場的設(shè)計(jì)規(guī)模定為250萬噸∽酝希控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模按16個(gè)鶴位的容量進(jìn)行配置雹了，并適當(dāng)考慮部分備件。

　　三　工藝簡介及方案選擇

　　1. 發(fā)貨工藝簡介

　　主油管線：采用8條150mm主管線宏查。付油車位：車位采用100mm管線索驰，100m3/h的流量。

　　2. 改造方案

　　方案一：以容積式流量計(jì)為計(jì)量發(fā)貨依據(jù)骡拐，以定量裝車控制儀為控制核心妓浮，控制電液閥的開關(guān)來達(dá)到自動(dòng)發(fā)油的目的，最后以地磅的檢斤數(shù)作為結(jié)算依據(jù)蓉冈。成品油發(fā)貨使用這種流量計(jì)對油品的溫度城舞、密度要求平穩(wěn)，不允許有較大的浮動(dòng)寞酿。溫度家夺、密度變化很小時(shí)，發(fā)貨相當(dāng)準(zhǔn)確伐弹。

　　方案二：以質(zhì)量流量計(jì)為計(jì)量發(fā)貨依據(jù)拉馋，以PLC為控制核心，控制電液閥的開關(guān)來達(dá)到自動(dòng)發(fā)油的目的惨好，最后以質(zhì)量流量計(jì)的數(shù)據(jù)作為結(jié)算依據(jù)煌茴。

　　3. 方案比較

　　裝車流量計(jì)是裝車定量控制的依據(jù)，一般有較高的精確度要求日川。高精確度流量計(jì)常用質(zhì)量流量計(jì)或高精度體積流量計(jì)蔓腐。前者價(jià)格高，但計(jì)量精確度高龄句、使用可靠方便回论；后者價(jià)格便宜，但計(jì)量精確度不如前者高畦洞、使用不如前者可靠方便释何。流量計(jì)的選擇與裝車計(jì)量方案有關(guān)正庙。如果裝車站采用一臺電子汽車衡作為銷售計(jì)量設(shè)備，那么坯肿，流量計(jì)僅作為裝車定量控制的依據(jù)蓄扳，可以采用價(jià)格較低的、精確度一般的體積流量計(jì)蔗承。如果裝車站采用流量計(jì)作為銷售計(jì)量設(shè)備拢给，那么每個(gè)鶴位都必須使用精確度高于±0.2％以上的質(zhì)量流量計(jì)。但我公司現(xiàn)在的產(chǎn)品封罐時(shí)間短數(shù)量少主瘸，并且有些產(chǎn)品是邊生產(chǎn)邊發(fā)貨銷售(如輕蠟油)褥疆，這樣由于油品自身密度變化太大，而不是相對的穩(wěn)定糊怖，所以會(huì)直接影響發(fā)貨的正常運(yùn)行永铛，因密度忽大忽小，發(fā)貨數(shù)量時(shí)多時(shí)少捻艳。給自動(dòng)發(fā)貨系統(tǒng)帶來不安全因素和精確度降低驾窟。

　　鑒于以上情況和我公司生產(chǎn)發(fā)貨實(shí)際情況，建議對成品油自動(dòng)發(fā)貨裝置選用質(zhì)量流量計(jì)认轨。

　　定量裝車控制儀绅络，這是裝車自動(dòng)化的基本核心控制儀表，因而是選型的關(guān)鍵嘁字。對定量裝車控制儀的基本要求是：控制功能要齊全恩急，可進(jìn)行功能組態(tài)。符合裝車現(xiàn)場防爆要求纪蜒。要有優(yōu)良的通信接口衷恭，可現(xiàn)場手動(dòng)操作，也可聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程操作纯续∷嬷椋可靠性、可維護(hù)性好(從大量使用業(yè)績考核)具備現(xiàn)場緊急控制功能杆烁，一旦現(xiàn)場發(fā)生事故牙丽，緊急切斷裝車管線简卧，盡量減少經(jīng)濟(jì)損失兔魂。由于定量控制儀專用性較強(qiáng)，可擴(kuò)展性一般迈叫，軟件功能的升級性能不好锌拱。而PLC的功能豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng)暂韭，產(chǎn)品通用性強(qiáng)姿抒，完全能代替定量控制儀奇门，建議選用PLC。

　　四　選用方案簡介

　　1. PLC簡介

　　S7-300是模塊化的中小型PLC系統(tǒng)茂蓬，各種模塊之間可進(jìn)行組合栖啰。它主要由中央處理器CPU，信號模塊SM吴钧，通信處理器CP劫漠，功能模塊FM，負(fù)載電源模塊PS宙娃，接口模塊IM組成拄弯，能滿足中等性能的要求。模塊化幻林，無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)贞盯，易于用戶掌握的特點(diǎn)使得S7-300成為各種中等性能要求控制任務(wù)既方便又經(jīng)濟(jì)的解決方案。當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)可自由擴(kuò)展沪饺。

　　a. 功能

　　S7-300的大量功能支持和幫助用戶進(jìn)行編程躏敢、啟動(dòng)、維護(hù)随闽，它主要有高速的指令處理父丰、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、方便用戶的參數(shù)賦值掘宪、人機(jī)界面蛾扇、診斷功能、口令保護(hù)等功能魏滚。

　　b. 通信

　　S7-300 PLC具有多種不同的通信接口镀首，可以用來連接AS-i接口，Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)鼠次，方便用戶的數(shù)據(jù)交換更哄。

　　2. 發(fā)貨控制系統(tǒng)簡介

　　罐區(qū)油罐的油品通過5條母管輸送到發(fā)油臺，各裝車口采用一管一泵一鶴位結(jié)構(gòu)齿矗，油泵的出口連接一段金屬軟管用玷，主要目的是為了防止正常發(fā)油期間管線的振動(dòng)影響流量計(jì)的精確度。金屬軟管后連接恒流閥爷凫，以穩(wěn)定開疗涎、停油泵期間的流量，其后依次安裝質(zhì)量流量計(jì)罪团、電液閥理若、鶴管。通過流量計(jì)的讀數(shù)控制電液閥的開關(guān)嗤渔，以達(dá)到精確發(fā)貨的目的涡似。

　　3. 自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

　　發(fā)油自動(dòng)控制系統(tǒng)由業(yè)務(wù)工作站霸篡、監(jiān)控工作站、定量控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表怨怒、設(shè)備組成吹毫。

　　a. 工作站

　　業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)由接入局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和UPS電源組成榴痢，設(shè)在油庫大門口的業(yè)務(wù)室或預(yù)約室內(nèi)渔硫。

　　功能：完成領(lǐng)油預(yù)約；車輛自動(dòng)調(diào)度编曼、車位自動(dòng)分配豆巨；完成用戶指標(biāo)管理，包括注冊開戶掐场、各種查詢往扔、信息修改；完成發(fā)油結(jié)算熊户、自動(dòng)制表功能萍膛；協(xié)調(diào)管理整個(gè)系統(tǒng)，完成

預(yù)約嚷堡、通道分配蝗罗、定量控制、結(jié)算和付油業(yè)務(wù)處理蝌戒；具有油料數(shù)據(jù)庫管理功能串塑，如數(shù)據(jù)庫自動(dòng)定時(shí)備份、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)北苟，操作員權(quán)限及口令設(shè)置修改等桩匪；通過局域網(wǎng)構(gòu)建完成完整的控制管理系統(tǒng)；通過連接局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享酌涮。

　　b. 監(jiān)控工作站

　　上位監(jiān)控系統(tǒng)由接入局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)冶侮、打印機(jī)和UPS電源組成，設(shè)在發(fā)油控制室內(nèi)丑炒。

　　功能：發(fā)油通道的管理和控制们萄，如通道的開關(guān)、屏蔽芬阀、發(fā)油繼續(xù)或暫停等焦驰；監(jiān)控發(fā)油站臺工況，實(shí)時(shí)段许、動(dòng)態(tài)反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)毯旷；多畫面切換監(jiān)控功能碍讼。系統(tǒng)功能組態(tài)(參數(shù)設(shè)置)功能：如通道油品定義驹毁、標(biāo)密設(shè)定等选癣；工作狀態(tài)設(shè)置功能：如鶴位的泵輸／自流選擇；彈出式報(bào)警窗口廊席，所有故障點(diǎn)的監(jiān)測報(bào)警顯示杰刽，報(bào)警聲提示；設(shè)備調(diào)校平臺王滤，用于設(shè)備的調(diào)試贺嫂、維護(hù)和參數(shù)測試；下位控制系統(tǒng)操作運(yùn)行記錄雁乡，歷史故障輯錄通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享第喳。

　　c. 定量控制系統(tǒng)

　　發(fā)油控制系統(tǒng)由控制柜、現(xiàn)場控制設(shè)備和現(xiàn)場工藝設(shè)備組成踱稍。采用以西門子PCS7系列PLC作為控制系統(tǒng)的核心曲饱。

　　系統(tǒng)控制柜：1面；變頻調(diào)速柜：5面珠月。

　　功能：鶴管發(fā)油自動(dòng)定量控制扩淀；油每200L自動(dòng)暫停／啟動(dòng)功能；啟停與閥的開關(guān)的智能化控制：如實(shí)現(xiàn)電液閥的開度調(diào)節(jié)啤挎、泵-閥的時(shí)序控制驻谆；現(xiàn)場發(fā)油的人工干預(yù)；現(xiàn)場的操作提示和實(shí)時(shí)流量顯示庆聘；實(shí)現(xiàn)靜電接地的信號聯(lián)鎖不可忽視鶴管在位聯(lián)鎖保護(hù)：控制系統(tǒng)確保在鶴管大于一定傾角時(shí)拒絕發(fā)油胜臊，以防誤發(fā)油； 控制系統(tǒng)對通道的人工干預(yù)商寝、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和故障的指示宙锡；實(shí)現(xiàn)離線自動(dòng)定量發(fā)油：在上位監(jiān)控工作站和業(yè)務(wù)工作站故障的情況下，或者在緊急情況下戒腔，以控制柜為核心的發(fā)油控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無需預(yù)約的離線自動(dòng)定量發(fā)油狐昆。

　　d. 現(xiàn)場控制設(shè)備

　　現(xiàn)場控制檢測設(shè)備有：電液閥、質(zhì)量流量計(jì)掸枉，操作終端八领、懸掛式大屏幕顯示器(可選)、鶴管在位開關(guān)磷妻、靜電接地鼠灼、緊停按鈕。

　　(1)用電液閥作為鶴管付油控制開關(guān)閥門搁赘。

　　(2)用質(zhì)量流量計(jì)(0.2級)作為汽車發(fā)油流量計(jì)眯词。

　　(3)汽車付油現(xiàn)場使用LCD獻(xiàn)出操作終端，用于完成用戶身份識別愁反、定量輸入延届、流量顯示剪勿、啟停操作、狀態(tài)指示并帶有操作回音功能方庭。

　　(4)每個(gè)車位設(shè)雙面LCD大屏幕顯示器厕吉，為用戶提供直觀的付油過程數(shù)據(jù)和操作狀態(tài)。

　　(5)每個(gè)車位安裝接地一體化檢測裝置械念，作為發(fā)油靜電接地安全保護(hù)聯(lián)鎖信號头朱。

　　(6)每個(gè)鶴管安裝鶴管防溢油傳感器，作為油槽車液位安全保護(hù)聯(lián)鎖信號龄减。

　　(7)每個(gè)付油平臺安裝一只緊停按鈕開關(guān)项钮，作為危險(xiǎn)情況時(shí)實(shí)施緊停操作手段。

　　(8)每條主管線設(shè)溫度變送器檢測油品溫度希停。

　　(9)每個(gè)鶴管安裝鶴管在位開關(guān)寄纵，作為發(fā)油聯(lián)鎖保護(hù)信號。

　　e. 軟件環(huán)境

　　(1)開發(fā)工具

　　西門子PLC step7編程組態(tài)軟件和西門子WinCC系統(tǒng)軟件

　　(2)運(yùn)行環(huán)境

　　監(jiān)控工作站：Win2000 Professional脖苏；

　　業(yè)務(wù)工作站：Win2000 Server

　　(3)軟件功能

　　報(bào)表查詢管理功能程拭，該軟件的功能能滿足用戶提出的要求，能對發(fā)油的數(shù)據(jù)管理盼掘、查詢督羊、制表。能在網(wǎng)絡(luò)的客戶端運(yùn)行彰巫，訪問現(xiàn)場的發(fā)油情況以及現(xiàn)場各個(gè)設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)塑赁，鶴位的狀態(tài)，發(fā)油歷史數(shù)據(jù)信息童丢、匯總等功能糠味。這就實(shí)現(xiàn)了辦公室領(lǐng)導(dǎo)層對現(xiàn)場作業(yè)的一個(gè)監(jiān)視、實(shí)時(shí)管理择车。

　　4. 幾個(gè)控制功能

　　a. 流速控制

　　對于鶴管和加油槍要求保持一定的流量(流速)范圍渊伐，以保證加油作業(yè)的安全和效率。由于下列情況可能造成發(fā)油流量的變化：(1)大罐液位的高低不同阀严；(2)管線長短不同多析；(3)同種油品同時(shí)發(fā)油車位多少不同；(4)使用鶴管和加油槍不同砚凳。采用變頻調(diào)速器和流量計(jì)通過軟件實(shí)現(xiàn)流速的閉環(huán)調(diào)節(jié)初祠。根據(jù)流量計(jì)的流速信號調(diào)節(jié)管道泵的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)發(fā)油流速鳄橘。

　　b. 精確定量控制

　　使用變頻器和電液閥配合声离，可在發(fā)油結(jié)束前的定量關(guān)閉過程中提前關(guān)閉電液閥，同時(shí)降低管道泵的轉(zhuǎn)速以減小流量。當(dāng)達(dá)到定量數(shù)量(有一微小的提前量)時(shí)快速關(guān)斷電液閥并停泵术徊，實(shí)現(xiàn)1～2L的定量控制本刽。

　　c. 車位自動(dòng)分配

　　領(lǐng)油用戶在業(yè)務(wù)工作站進(jìn)行預(yù)約。油庫工作人員依次將前來領(lǐng)油用戶的預(yù)約信息輸入業(yè)務(wù)工作站弧关。當(dāng)一個(gè)用戶的預(yù)約被接受時(shí)，打印機(jī)自動(dòng)為該用戶打印預(yù)約單唤锉。該用戶持預(yù)約單將油槽車駛?cè)敫队蛥^(qū)制定車位排隊(duì)等待世囊。

　　五　結(jié)論

　　由山東濱化集團(tuán)設(shè)計(jì)院獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)的基于PLC和組態(tài)軟件的自動(dòng)發(fā)貨控制系統(tǒng)，充分利用了PLC抗干擾能力強(qiáng)窿祥，適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點(diǎn)株憾，又利用了組態(tài)軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)的能力，具有可靠性高晒衩、操作簡單嗤瞎、維護(hù)容易等特點(diǎn)。目前該系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)行3年囚缝，到目前已累計(jì)發(fā)送600多萬噸成品油糠歧，效果良好，對自動(dòng)發(fā)貨控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率乃至整個(gè)油品發(fā)貨裝置具有重要意義旧匈，同時(shí)極大提高了自動(dòng)化水平预第，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　建議有志于進(jìn)

行此類研究的同行闯智，在該項(xiàng)目的基礎(chǔ)上害媚，充分利用當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PLC軟件的豐富功能，進(jìn)入到ERP系統(tǒng)的應(yīng)用中犹耻。

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