摻混比例的自動(dòng)控制

熊建森

[摘 ? ?要]混油回?fù)竭^(guò)程中摻混比例的調(diào)整對(duì)油品質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。成都站原摻混比例只能通過(guò)每4 h混油罐液位差及流量，人工計(jì)算得出，且摻混相關(guān)數(shù)據(jù)無(wú)法上傳至站控SCADA系統(tǒng)中，不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

[關(guān)鍵詞]摻混比例;流量;油品質(zhì)量

[中圖分類(lèi)號(hào)]TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]The adjustment of the blending ratio in the process of blending back blending has a vital influence on the quality of the oil. The original blending ratio of Chengdu Station can only be calculated manually through the level difference and flow rate of the mixing tank every 4 hours， and the blending-related data cannot be uploaded to the station-controlled SCADA system and the data cannot be monitored in real time.

[Keywords]blending ratio; flow rate; oil quality

1 概述

1.1 現(xiàn)狀及問(wèn)題

成都站摻混相關(guān)數(shù)據(jù)沒(méi)有上傳至站控SCADA系統(tǒng)中，運(yùn)行人員無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)參數(shù)及報(bào)警情況，摻混比例只能通過(guò)計(jì)算的方式估算出，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或摻混比例計(jì)算出現(xiàn)誤差，會(huì)直接影響油品質(zhì)量，造成重大損失。為避免以上現(xiàn)象發(fā)生，需在摻混泵出口處安裝流量計(jì)，同時(shí)系統(tǒng)增加了摻混瞬時(shí)流量、摻混平均流量、摻混累積量三個(gè)量，將數(shù)據(jù)上傳至站控機(jī)SCADA系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)及報(bào)警情況。

1.2 實(shí)施情況

1.2.1 流量計(jì)安裝調(diào)試

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在摻混撬座出口匯管至分輸管線手動(dòng)閥之間直管段位置進(jìn)行管道改造，安裝雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)。根據(jù)撬座功率4 kW和常用的摻混瞬時(shí)流量，選定流量計(jì)量程為0～3 m3/h，精度0.2%，如圖1所示。

1.2.2 流量計(jì)數(shù)據(jù)上傳

利用PLC剩余通道，將流量計(jì)測(cè)得的摻混瞬時(shí)流量以4～20 mA方式、摻混累積量以脈沖方式、批次累計(jì)流量等數(shù)據(jù)以485通訊方式上傳至PLC，并上傳至站控系統(tǒng)進(jìn)行顯示

1.3 數(shù)據(jù)優(yōu)化

1.3.1 摻混瞬時(shí)流量?jī)?yōu)化

由于摻混泵為柱塞泵，流速不穩(wěn)定，在流量計(jì)上反映出的流量數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，反映穩(wěn)定的摻混瞬時(shí)流量較為困難，見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)流量數(shù)據(jù)的分析，摻混瞬時(shí)流量波動(dòng)較大，最大值0.452 m3/h，最小值0.240 m3/h，差值0.212 m3/h，該數(shù)據(jù)不具備應(yīng)用價(jià)值。因此，在PLC程序中增加修正程序，采用每分鐘50次數(shù)據(jù)平均值對(duì)摻混瞬時(shí)流量進(jìn)行修正，從而得到摻混平均流量。

根據(jù)表2，進(jìn)行修正后得到的摻混瞬時(shí)流量波動(dòng)較小，最大值0.332 m3/h，最小值0.325 m3/h，差值0.007 m3/h，該數(shù)據(jù)具備應(yīng)用價(jià)值。

1.3.2 摻混比例計(jì)算

在程序中對(duì)104分輸支線流量計(jì)測(cè)得的瞬時(shí)流量進(jìn)行匯總，得到分輸流量，將摻混瞬時(shí)流量與分輸流量匯總進(jìn)行計(jì)算，可以得出當(dāng)前的摻混比例，可以直觀地得到摻混的效果，同時(shí)通過(guò)設(shè)定摻混泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整摻混瞬時(shí)流量有效控制摻混比例，如圖2所示。

1.4 自動(dòng)控制

1.4.1 PID自動(dòng)控制

在程序中增加變頻泵B19407和B19408的PID控制程序，將摻混比例作為PID控制的關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)摻混瞬時(shí)流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)?？梢詫?shí)現(xiàn)設(shè)定固定的摻混比例，當(dāng)104分輸流量變化時(shí)摻混泵自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，從而改變摻混瞬時(shí)流量，實(shí)現(xiàn)摻混比例穩(wěn)定功能。

1.4.2 流量階梯控制

如表3所示，為保障油品質(zhì)量，防止摻混瞬時(shí)流量頻繁波動(dòng)，在PID自動(dòng)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，對(duì)分輸流量進(jìn)行階梯判斷，如圖3所示。

1.5 壓力保護(hù)

為保障摻混撬座的安全運(yùn)行，在程序中新增高壓保護(hù)邏輯，當(dāng)泵出口壓力大于2 MPa時(shí)觸發(fā)保護(hù)停泵，防止因?yàn)楣艿蓝氯斐傻膲毫Τ?，從而降低?dòng)作風(fēng)險(xiǎn)，減少安全閥動(dòng)作頻率。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）成都站原摻混撬座只能通過(guò)混油罐的液位變化計(jì)算摻混比例，在新增流量計(jì)后可及時(shí)查看摻混相關(guān)數(shù)據(jù)，直觀得到準(zhǔn)確的摻混累積量。

（2）流量計(jì)數(shù)據(jù)采取多種方式上傳。通過(guò)與分輸流量進(jìn)行計(jì)算得出準(zhǔn)確的摻混比例，可以對(duì)油品質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理。

（3）新增壓力保護(hù)邏輯，可以確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。

（4）新流量計(jì)的PID自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，可以更精確地進(jìn)行摻混調(diào)節(jié)，減少人工調(diào)整，真正實(shí)現(xiàn)混油比例的自動(dòng)控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

成都站新增流量計(jì)后補(bǔ)齊了摻混系統(tǒng)的最后環(huán)節(jié)，增加摻混瞬時(shí)流量、摻混平均流量、摻混累積量、摻混比例四個(gè)量實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使摻混系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定、高效。

參考文獻(xiàn)

[1] 蒲心誠(chéng)，王勇威.高效活性礦物摻料與混凝土的高性能化[J].混凝土，2012（2）：3-6.

[2] 蔡武昌.“測(cè)量方法和儀表選用”講座：第八講 電磁流量計(jì)的選用（二）[J].自動(dòng)化儀表，1997，18（10）：40-44.

[3] 何正奎.基于Accuload型批量控制器的油品管道在線式比例調(diào)和計(jì)量系統(tǒng)[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2016，24（1）：23-25.