成品車間汽車裝油臺(tái)計(jì)量裝車系統(tǒng)升級(jí)改造

【摘要】本文闡述了計(jì)量裝車系統(tǒng)改造的必要性，重點(diǎn)介紹了裝車系統(tǒng)改造的方案說明、改造后達(dá)到的總體目標(biāo)、裝車系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖、改造時(shí)質(zhì)量流量計(jì)必須滿足的條件及改造后的優(yōu)點(diǎn)等。

【關(guān)鍵詞】計(jì)量裝車系統(tǒng)；質(zhì)量流量計(jì)；批量控制器；RS485通訊 定量控制；計(jì)量準(zhǔn)確度

一、概述

延安煉油廠成品車間汽車裝油臺(tái)計(jì)量裝車系統(tǒng)自2003年使用以來，一直采用的是刮板流量計(jì)計(jì)量，精度為±0.2%，但是現(xiàn)使用的刮板流量計(jì)經(jīng)過多年的使用后存在以下缺陷：故障率高與維修成本大；刮板長期磨損泄漏量大造成流量計(jì)不能準(zhǔn)確計(jì)量，且用電流信號(hào)傳輸也會(huì)造成裝車誤差，易造成少裝、超裝、冒罐等責(zé)任、安全事故發(fā)生。因此我們擬將現(xiàn)有的刮板流量計(jì)改造為質(zhì)量流量計(jì)，提高計(jì)量準(zhǔn)確度。

二、改造方案說明

定量裝車控制系統(tǒng)改造后由質(zhì)量流量計(jì)、批量控制器、多階數(shù)控閥門、防靜電溢流開關(guān)等組成。

質(zhì)量流量計(jì)為主要計(jì)量器具。批量控制器作為分布式總線控制器，采集質(zhì)量流量計(jì)的瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、密度等AMS數(shù)據(jù)來控制閥門的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝車。

批量控制器提供標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU接口，與原有的地重衡稱重軟件進(jìn)行數(shù)字通訊，從而達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)裝車量與地磅稱重裝車量進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比。

三、總體目標(biāo)

本次改造完成分布式控制和集中監(jiān)控管理功能，以達(dá)到以下目標(biāo)：

1.升級(jí)改造后的質(zhì)量流量計(jì)與批量控制器采用RS485通訊，系統(tǒng)計(jì)量累積精度等同質(zhì)量流量計(jì)精度，達(dá)到貿(mào)易結(jié)算要求。

2.提高定量控制準(zhǔn)確度，應(yīng)發(fā)量與實(shí)發(fā)量控制精度為±15kg，提高工作效率并減少財(cái)務(wù)結(jié)算的工作量。

3.實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)在線AMS功能，對(duì)質(zhì)量流量計(jì)組態(tài)信息，過程報(bào)警信息在線監(jiān)控，保證質(zhì)量流量計(jì)正常、精確、穩(wěn)定運(yùn)行。

四、裝車系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖

基本配置：質(zhì)量流量計(jì)1臺(tái)、批量控制器1臺(tái)、氣動(dòng)多段球閥1臺(tái)、靜電溢流保護(hù)器1套，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

批量控制器接受上位機(jī)的預(yù)裝量或手動(dòng)輸入預(yù)裝量，按確定鍵啟動(dòng)裝車，這時(shí)輸出啟動(dòng)信號(hào)打開閥門，同時(shí)打開油氣回收附閥，開始采集質(zhì)量流量計(jì)數(shù)據(jù)。批量控制器會(huì)按照程序自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門裝車，當(dāng)實(shí)發(fā)量到達(dá)預(yù)裝量時(shí)關(guān)閉閥門，本次裝車結(jié)束。期間如果有靜電報(bào)警、溢流報(bào)警、低流量報(bào)警等報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止裝車，待報(bào)警處理完成后，可手動(dòng)再次啟動(dòng)裝車。

五、功能描述

1、要保證計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，達(dá)到貿(mào)易交接的計(jì)量要求，質(zhì)量流量計(jì)必須滿足以下條件：

1）質(zhì)量流量計(jì)的精度要達(dá)到貿(mào)易結(jié)算計(jì)量要求的等級(jí)。

2）質(zhì)量流量計(jì)符合法定的檢定要求，并保證在檢定有效期內(nèi)使用。

3）質(zhì)量流量計(jì)同批控器之間采用數(shù)字通信，采集流量計(jì)中的原始累積量作為貿(mào)易結(jié)算數(shù)據(jù)。

4）保證質(zhì)量流量計(jì)檢定完成時(shí)的組態(tài)數(shù)據(jù)，在使用過程中不發(fā)生改變，否則檢定無效。（需要實(shí)時(shí)監(jiān)控流量計(jì)AMS信息中的組態(tài)信息，發(fā)生改變時(shí)發(fā)出報(bào)警）

5）保證質(zhì)量流量計(jì)在使用過程中無故障報(bào)警，否則流量數(shù)據(jù)無效。

6）保證質(zhì)量流量計(jì)的安裝符合安裝要求，在使用過程中，流量計(jì)運(yùn)行工況滿足流量計(jì)的運(yùn)行條件要求。（對(duì)易揮發(fā)性液體在裝車過程中無汽液兩相流；流量計(jì)安裝無應(yīng)力；管道無大震動(dòng)；實(shí)際流量不可超過流量計(jì)的額定范圍）

2、完成質(zhì)量流量計(jì)的改造后具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）質(zhì)量流量計(jì)當(dāng)前的累積數(shù)保存于不可復(fù)位的寄存器中（此數(shù)據(jù)任何人都不可復(fù)位）。

2）質(zhì)量流量計(jì)與批控器之間為數(shù)字通訊，批控器會(huì)提取流量計(jì)中所有的數(shù)據(jù)（過程變量、組態(tài)信息、報(bào)警信息），即使批控器發(fā)生故障，而流量計(jì)內(nèi)的數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的。

3）批控器與流量計(jì)之間采用數(shù)字通訊，實(shí)時(shí)采集質(zhì)量流量計(jì)庫存累積量，根據(jù)控制單元發(fā)出的開始裝車和結(jié)束裝車命令，自動(dòng)采集并保存流量計(jì)的前表數(shù)和后表數(shù)，后表數(shù)與前表數(shù)相減就得到了計(jì)量結(jié)算數(shù)據(jù)。

4）批控器與流量計(jì)之間采用數(shù)字通訊，實(shí)時(shí)采集質(zhì)量流量計(jì)庫存累積量，根據(jù)控制單元發(fā)出的開始裝車和結(jié)束裝車命令，自動(dòng)采集并保存流量計(jì)的前表數(shù)和后表數(shù)，后表數(shù)與前表數(shù)相減就得到了計(jì)量結(jié)算數(shù)據(jù)。

5）質(zhì)量流量計(jì)與批控器之間為數(shù)字通訊，在數(shù)據(jù)處理過程中，批控器對(duì)數(shù)據(jù)沒有任何轉(zhuǎn)換或修改，所以沒有任何附加誤差。而刮板流量計(jì)采用4-20mA信號(hào)輸入時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的誤差和累積計(jì)算誤差。尤其當(dāng)批控器發(fā)生故障，無法進(jìn)行流量的測量和累積，而裝車還在繼續(xù)時(shí)，結(jié)算流量就會(huì)大大少于實(shí)際流量。當(dāng)管道流量大于4-20mA信號(hào)設(shè)定的量程上限時(shí)，批控器也不會(huì)累積大于量程上限的流量值，這些都會(huì)發(fā)貨方造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

六、結(jié)束語

總之，將現(xiàn)有的刮板流量計(jì)改為質(zhì)量流量計(jì)，且將目前的電流信號(hào)傳輸改為485通訊協(xié)議傳輸，裝車精度將大大提高；不僅可以消除冒罐等安全隱患；而且可以直接與用戶實(shí)現(xiàn)質(zhì)量交接，為以后我廠火車裝油臺(tái)計(jì)量裝車系統(tǒng)的改造奠定技術(shù)基礎(chǔ)。