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5.2流量批量控制系统的组成

由于服务对象的差异,如计量准确度的要求,资金承受能力等因素,流量批量控制系统就有多种结构,但系统结构是有共性的。例如,系统都有流量测量仪表(传感器、变送器)和执行器,不同结构的差异主要在于完成逻辑控制任务的设备。大体上可分为三种结构,即以计算机或PLC等通用设备组成的系统;在流量转换器上增设控制功能完成逻辑控制的系统;用专为批量控制设计的智能仪表完成批量控制的系统。

  5.2.1以计算机或PLC等通用设备组成的控制系统

  (1)系统组成  图5.1所示是一个完成90#、70#汽油经鹤管向铁道槽车发料的批量控制系统实例[1],图中,ZF1和ZF2气缸闸阀完成90#、70#汽油装车的切换,ZF3为油气回收阀,ZF4控制鹤管上的气缸左右移动,实现鹤管的横向对位,鹤管的上下伸缩由鹤管上的开关控制。以上操作均通过现场的起动控制箱手动控制。

  当空槽车从铁道上进入装车台位后,台位上操作工进行鹤管对位等操作,准备工作完成后,按下就地控制箱的“准备就绪”按钮,计算机接收到此信号后,就开始发料装车,当达到设定值时,立即发出信号关闭闸阀FV-253,实现定量装车。

图5.1小鹤管汽油定量装车系统

   FE-流量传感器;FV-流量调节阀;FIQC-流量指示积算控制;LV-液位调节阀

(2)流量计和计算机的配置   流量计选用涡轮流量计,计算机选用工控制机,配5块PCL-830与5块PCLD-880板构成50路频率输入口,供流量信号采集。开关量输入采用2块PCL-722与PCLD-782B构成288路光电隔离开关量输入,开关量输出采用2块PCL-722与PCLD-785B构成288路继电器输出。考虑以后要接收模拟输入信号,另外配置了模拟量采集用的1块PCL-813和5块PCLD-880构成光电隔离A/D切换输入。

 (3)系统功能

 ①手动/自动功能。为确保系统可靠性,系统在具备自动控制功能的同时,还具备手动功能。在需要时,操作工可手工实现对现场阀门的启闭。

 ②模拟流程图功能。操作室离装车台位较远,为使操作工准确、直观地了解现场地情况,在操作室内的操作台上设置模拟流程图。通过阀门上的回信开关将现场阀门的状态及流量值在流程图上显示。

③参数设定功能。通过计算机可设定装车车型及装车量,并具有良好的容错功能。

④记录输出功能。系统自动记录每次作业的阀位状态、装车量等各种数据,并可根据需要打印出报表。

⑤显示画面。可显示每个鹤位的参数、操作状态、流量数值、阀门状态、报警内容等。

⑥密码设定功能。各个操作工都有自己的密码,键入密码后,计算机自动登录,从而有效防止未被授权的人员擅自操作,引发事故,并未追查事故原因及责任人提供了依据。

(4)系统特点

①     系统设计考虑得较全面、安全可靠性好。

②     做到管控一体化,有利于提高管理水平。

③     适合每次发料需较长时间的对象。

④     对于对台位相同装车对象依次操作非常适合,投资可大大节省。

⑤     需要自行开发应用软件。

5.2.2带逻辑控制的流量变送器组成的控制系统

  科氏力质量流量计的转换器具有很强的计算能力和很快的运算速度,在完成流量信号转换等任务之外,加入逻辑运算功能,并增设若干开关量输入通道和开关量输出通道,从而能实现简单的逻辑控制,与执行器及辅助设备一起组成简单的流量批量控制系统。例如3000系列科氏力流量转换器与组件控制器,能接受4路开关量输入信号,最多可有6路开关输出,每路开关量输入和输出的用途都可在组态时指定,从而可组成流量批量控制系统。

   科氏力质量流量计具有很高的测量准确度,而且直接显示质量流量,因此,与逻辑控制部分结合完成流量批量控制,有可能得到较高的控制精确度。

5.2.3 由智能流量批量控制器组成的控制系统

在由智能流量批量控制器组成的系统中,由于控制器是为流量批量控制专门设计,所以功能较全,如果功能方面还存在某些不周全之处,可以与制造厂协商作为特殊订货,进行补充完善。

(1)系统组成  图5.2所示是一个成品油装船发料批量控制实例[2],由科氏力质量流量计测量流量,专用批量控制器进行逻辑控制,根据需要分别对两个码头上的油船进行发料,通过切换开关选择发料对象。

                       图5.2成品油装船批量控制系统

由于流量转换器装在放料阀前面,所以背压能得到保证,但是,如果切断阀在发料停止信号到来时立即全关,原来高速流动的液体会产生“水锤”效应,对仪表造成影响,为了避免这种情况的发生,切断阀采用了二阶段阀。

该系统中的现场显示器是为了提高操作透明度而设置的,即流量变送器的模拟输出信号送到位于码头上的数字积算仪。积算仪在进行发料的同时,同步积算并显示总量,从而避免黑箱操作,使客户放心。

控制器中的信息通过通信口送上位机,实现自动化装船管理,自动开票、自动生成报表等。

(2)系统特点

①     系统的组成较简单,只需对控制器进行组态,系统即可投入使用。

②     由于系统还有在线校准装置,科氏力质量流量计可定期在线校准,所以发料精确度更有保证。

③     本系统设计一表两用和增设现场总量指示,都是从实际需要出发,是很有实用价值的。

 

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