定量自动装车技术在液态类物料鹤管装车鹤管系统中应用的设计思想;对液态类物料装车鹤管定量自动装车控制系统的组成、工作原理、技术参数、性能特点作了详细的论述。简单阐明了自动控制技术在液态类物料装车鹤管系统中应用的发展前景。
石油化工液态类物料装车鹤管系统是石油化工类企业沿用已久的通用装置系统,已有很长的使用历史。常规液态类物料装车鹤管系统是由有动力源(带压)物料总管和装车鹤管系统组成。其装车的全过程操作都是由操作工人现场观测和手动操作完成的。
近年来,随着石油化工装置生产规模的提升,需装车转运的生产过程中的中间物料和成品物料如何快速高效地完成装车、降低人工成本、实现装车自动化日益显得十分迫切。
定量装车自动控制装置系统
定量装车控制装置系统是将仪表自动化控制技术、计算机控制技术、网络技术、通讯技术和传统的鹤臂管装车鹤管系统技术等有机结合起来,实现了液态类物料装车鹤管系统的自动化分散控制和集中管理功能。解决了石油化工液态类物料装车作业中存在的工艺管线的水击现象、和装车作业过于繁忙的问题。提高系统装车精度和效率,降低了损耗,减轻工人的劳动强度,为企业实现生产全过程自动化控制和采用高科技企业管理技术提供了条件。
石油三厂成品油装车鹤管系统采用了由某仪表技术公司配套生产的定量装车控制系统,经设计、施工、验收,投用近一年时间,效果显著,应用很成功。
定量装车控制系统组成及设备
石油三厂成品油定量装车控制系统部分主要由BD0C-2D分布式定量装车控制仪(系统)和现场检测仪表及定量控制阀和安全防溢开关、防静电控制系统组成(见图l)。
(l)BD0C-2D型分布式定量装车控制仪(以下简称装车仪)是国内石油化工液态物料装车控制方面多年经验的基础上新开发的一代产品,它是以单片机控制器为核心的智能化仪表,具有精度高、响应快的特点。可实现与流量计、液位开关、温度仪、接地开关、控制阀组成完整的单机控制系统;可与微机连接实现分布式物流控制系统,实现远程监控,数据共享,适用于石油、化工等企是基于传统的装车鹤管系统技术基础上采用分布式定量装车控制技术,通过信号检测、定(流)量输入设置、阀门自动控制、联锁控制与回讯、网络通讯的自动控制实现成品油定量装车鹤管系统的自动化分散控制和集中管理功能(见图2)。
图l定量装车控制系统框图 图2定量装车控制系统原理示意图
(2)安全防爆隔离组件是石油化工防爆场所自动控制系统中控制中心和现场之间信号传输过程中的强弱电有效电隔离系统,为实现防爆场所仪器仪表电子器件正常安全工作和信号安全传输提供了安全保障。
(3)现场检测仪表及定量控制阀和安全防溢、防静电控制系统是定量装车控制系统的实现自动控制的信号来源和控制执行机构。其中安全防溢开关、防静电控制系统为确保系统在故障状态及可能出现的不可预知情况下的有效控制提供了保障。
(4)定量装车控制系统主要设备石油三厂成品油定量装车控制系统的主要设备如表l所列。
表l定量装车自动化控制系统设备表
名称 |
规格及型号 |
数量 |
定量装车控制仪 |
BD0C-2D |
5套 |
八口防爆接线盒组件 |
Dps(与装车仪配接) |
5件 |
涡街流量计 |
DNl00PN2.5MPa |
5件 |
气动三段阀 |
DNl00PNl.6MPa |
5件 |
温度计(变送器) |
WEB235-200 |
5件 |
静电接地夹 |
PIT-0l |
5件 |
防溢开关 |
sAl00 |
5件 |
防爆挠性管 |
DNl5,DN25 |
25件 |
定量装车控制系统工作原理
石油方厂数成据品油定量装车控制系统的工作原3.1流量检测及流量信号输入
定量装车控制仪可根据用户的要求连接各种流量计,作为流量检测仪表。一般采用脉冲流量计,完成定量装车控制系统流量参数的现场检测,为定量装车控制仪提供可靠的控制信号(数据)。并通过定量装车控制仪处理产生控制信号(数据)输出给控制阀。
阀门控制与回讯
阀门的控制开关的延长时间可根据VFD显示的信息由面板输入。当到达设定的时间装车仪自动打开阀门,当装车完毕,装车仪自动按延迟时间关闭阀门。阀门的开关状态可直接由VFD看出。
连锁与报警
液位开关装在鹤管上部与装车鹤管同时插入槽车,安装位略高于车额定液位。当装车液位到底额定高度时定量装车仪关闭气动阀停止装车。当意外情况时即装车液位超过额定高度时,液位开关发出信号,装车仪关闭阀门,发出告警铃声,同时VFD显示液位告警信息。
为了避免装车过程中物料与空气摩擦产生静电积累过高引起火灾事故,要求槽车由良好的接地系统,装车仪启动后先检测接地报警信号,若大于l00欧姆,则发出接地告警铃声,拒绝执行装车,同时VFD显示接地告警信息。
网络通讯
装车仪采用Rs485总线通讯,所有控制仪可通过一条两芯屏蔽双绞线与上位控制电脑连接,接受电脑发油控制指令。电脑同时监控装车过程,记录数据,完成报表,并在公司局域网内实现数据共享。此次方案中没有上位机,由装车仪单独完成发油工作。
定量装车控制系统的主要技术指标及特点
石油三厂成品油定量装车控制系统的主要技术指标技术参数及特点如下:
定量装车控制仪
(1)可直接安装在鹤位旁,现场对装车进行控制,控制过程中的问题可直接处理,使得系统安全方便。
(2)VFD显示当前设定量、装车量、累计量、流量、阀门状态、接地状态等系统信息,使现场人员对系统运行一目了然。
(3)数字式键盘,参数设定方便。
(4)系统失电装车参数自动保存,来电后自动显示失电信息。
(5)通讯灵活,上位机和下位机之间采用485总线通讯,实时分布式采集数据,集中管理。
(6)系统易扩展,网络编号可以提供有权限的操作人员设定,系统扩展时只加入新的网络编号就可完成。
流量检测系统(流量计)
(1)流量计的选型:具有信号输出的涡街流量计。
(2)流量计的供电:可由BD0C-2D供电,24V112V直流电源。
(3)流量计输出信号:方波脉冲信号。
控制阀
(1)连接数量:可同时与四个阀门连接,队它们进行程序控制。根据具体情况需要此次只控制一个气动三段阀。
(2)阀门供电:由BD0C-2D送电,24V直流电源。
(3)阀门控制信号:由BD0C-2D发出阀门控制信号。
(4)信号:无源接点开关信号。
液位控制开关
可与各种电流型、电压型或无电源液位开关连接,形成液位控制回路。
与防静电接地装置的联接
可与各种常规防静电接地装置连接,形成控制装置防静电接地系统。
控制系统精确度
检测精度与所选用的仪表有关。
(1) 对脉冲信号输出的流量计无采集误差。
(2) (2)对模拟信号输出的流量计采集误差<0.1%。
(3) (3)对Pt100温度计的采集误差<0.1%。
(4) (4)系统控制装车可达到的精度+0.5%。
定量装车控制系统的功能特点:
采用微处理器,小型化,智能化。
隔离防爆型设计,做到安全可靠。
自动温度补偿,现场设置参数,实现定量装车。
可实现脉冲流量计输入。
可控制4组阀门和泵,动作顺序可编程。
VFD显示阀门状态、液位开关、接地开关、故障状态信息。
具有防静电、防液体溢出控制功能。
现场设备、通信和仪表光电隔离。
石油三厂成品油装车鹤管系统采用定量装车自动控制系统改造建成投用后,在近一年的运行考核中,该自动控制系统运行稳定,自动控制率高,完全实现了成品油装车自动控制,在提高成品油装车效率、装车精度、提高成品油装车鹤管系统稳定性、安全可靠性和降低损耗、减轻工人的劳动强度等方面取得了良好效果。
随着电子技术、计算机技术的飞速发展,定量控制技术在液态类物料装车鹤管系统中的应用有了强大的技术基础,尤其是计算机技术和数字技术在仪表自动化控制领域的广泛应用,使得仪表自动化控制系统中的信号(数据)传输、数据运算、数据处理、信号(数据)反馈、和相应的控制技术和手段都取得了巨大进步,这必将促使液态类物料装车鹤管系统的自动控制技术有更进一步的发展。