流量批量控制系統(tǒng)的組成

由于服務(wù)對象的差異，如計量準(zhǔn)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(jié)構(gòu)，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的差異主要在于完成邏輯控制任務(wù)的設(shè)備。大體上可分為三種結(jié)構(gòu)，即以計算機或PLC等通用設(shè)備組成的系統(tǒng)；在流量轉(zhuǎn)換器上增設(shè)控制功能完成邏輯控制的系統(tǒng)；用專為批量控制設(shè)計的智能儀表完成批量控制的系統(tǒng)。

  5.2.1以計算機或PLC等通用設(shè)備組成的控制系統(tǒng)

  （1）系統(tǒng)組成  圖5.1所示是一個完成90＃、70＃汽油經(jīng)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?qū)ξ唬Q管的上下伸縮由鶴管上的開關(guān)控制。以上操作均通過現(xiàn)場的起動控制箱手動控制。

  當(dāng)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(zhǔn)備工作完成后，按下就地控制箱的“準(zhǔn)備就緒”按鈕，計算機接收到此信號后，就開始發(fā)料裝車，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時，立即發(fā)出信號關(guān)閉閘閥FV－253，實現(xiàn)定量裝車。

圖5.1小鶴管汽油定量裝車系統(tǒng)

   FE－流量傳感器；FV－流量調(diào)節(jié)閥；FIQC－流量指示積算控制；LV－液位調(diào)節(jié)閥

（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(gòu)成50路頻率輸入口，供流量信號采集。開關(guān)量輸入采用2塊PCL－722與PCLD－782B構(gòu)成288路光電隔離開關(guān)量輸入，開關(guān)量輸出采用2塊PCL－722與PCLD－785B構(gòu)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(gòu)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(yuǎn)，為使操作工準(zhǔn)確、直觀地了解現(xiàn)場地情況，在操作室內(nèi)的操作臺上設(shè)置模擬流程圖。通過閥門上的回信開關(guān)將現(xiàn)場閥門的狀態(tài)及流量值在流程圖上顯示。

③參數(shù)設(shè)定功能。通過計算機可設(shè)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(shù)據(jù)，并可根據(jù)需要打印出報表。

⑤顯示畫面。可顯示每個鶴位的參數(shù)、操作狀態(tài)、流量數(shù)值、閥門狀態(tài)、報警內(nèi)容等。

⑥密碼設(shè)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，從而有效防止未被的人員擅自操作，引發(fā)事故，并未追查事故原因及責(zé)任人提供了依據(jù)。

（4）系統(tǒng)特點

①     系統(tǒng)設(shè)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(yīng)用軟件。

5.2.2帶邏輯控制的流量變送器組成的控制系統(tǒng)

  科氏力質(zhì)量流量計的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換等任務(wù)之外，加入邏輯運算功能，并增設(shè)若干開關(guān)量輸入通道和開關(guān)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(shè)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(zhuǎn)換器與組件控制器，能接受4路開關(guān)量輸入信號，最多可有6路開關(guān)輸出，每路開關(guān)量輸入和輸出的用途都可在組態(tài)時，從而可組成流量批量控制系統(tǒng)。

   科氏力質(zhì)量流量計具有很高的測量準(zhǔn)確度，而且直接顯示質(zhì)量流量，因此，與邏輯控制部分結(jié)合完成流量批量控制，有可能得到較高的控制精確度。

5.2.3 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(shè)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  圖5.2所示是一個成品油裝船發(fā)料批量控制實例^[2]，由科氏力質(zhì)量流量計測量流量，專用批量控制器進行邏輯控制，根據(jù)需要分別對兩個碼頭上的油船進行發(fā)料，通過切換開關(guān)選擇發(fā)料對象。

                       圖5.2成品油裝船批量控制系統(tǒng)

由于流量轉(zhuǎn)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(guān)，原來高速流動的液體會產(chǎn)生“水錘”效應(yīng)，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(shè)置的，即流量變送器的模擬輸出信號送到位于碼頭上的數(shù)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(zhǔn)裝置，科氏力質(zhì)量流量計可定期在線校準(zhǔn)，所以發(fā)料精確度更有保證。

③     本系統(tǒng)設(shè)計一表兩用和增設(shè)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。