批量裝車系統在石化行業的設計應用

楊宏

【關鍵詞】批量控制器 系統 計量精度

近年來，隨著我國經濟持續發展，工業和生活用油的需求不斷增加，使得石化和煉廠在生產和管理方面的工作日益繁重。隨著計算機技術的不斷普及和發展，石化和煉廠自動化系統發展較快，除了完成定量控制、程序控制、聯鎖控制、運行監視等功能外，還增加了裝車訂單管理功能，在安全生產、高效節能、減少環境污染、提高經濟效益等方面取得了顯著效果。從而達到了利用先進的工業控制技術、網絡技術、數據庫技術及其它相關的高科技技術來管理液體產品的裝車。

以往傳統的裝車方式，一般是以汽車衡，軌道衡等作為貿易計量依據，因為精度低，誤差大，易受到外界因素干擾，從而造成額外的經濟損失。隨著計算機技術的發展，批量控制器在精確裝車計量系統中得到了廣泛的應用。由于批量裝車系統采用貿易級精度的流量計作為計量依據，大大提高了計量精度，同時也排除了外界因素的干擾。

批量控制器作為批量裝車系統的關鍵設備，它是以微控制器為核心的新型智能化儀表，可以和流量計、防溢液位開關、防靜電接地開關、控制閥門等配套，對裝車過程進行產品裝車定量控制、防溢聯鎖控制、防靜電接地聯鎖控制。具有精度高，操作簡單等特點。

批量裝車系統在工程應用方面具有先進的技術優勢：

1.防水擊功能：批量控制器通過采集流量信號，控制裝車閥小流量開啟，大流量充裝，小流量關閉，從而實現防靜電、精確裝車及防止水擊現象發生，保護管道儀表設備。

2.檢測功能：流量檢測，裝車現場其它工程參數的檢測和報警。批量控制儀能在裝車全過程監視防靜電接地開關和防溢液位開關，探測到防靜電接地開關/防溢液位開關動作（意味著防靜電接地斷開/異常滿罐）時立即關閥，暫停裝車并提示報警。

3.定量裝車控制：系統可同時對多路裝車鶴位進行實時定量控制，各路定量值可分別設定。批量控制儀接受開始裝車的命令后，按預定程序打開相應閥門，同時采集質量流量計的流量；當到達預定裝車量時，按預定程序關閉相應閥門。

4.系統具備遠程及現場操作功能：在通訊或上位機出現故障時，現場批控器具備獨立完成裝車業務功能，并保存裝車信息，待上位系統恢復后將數據上傳至上位系統。

5.通訊功能：具備與其他系統（ERP、工廠信息管理網、地衡）提供裝車過程信息，為搭建全廠儲運管控一體化系統創造條件。批控器分為兩組通過RS485與DCS通訊，現場讀卡器通過RS485與批控器連接，地衡讀卡器與地衡操作站連接。批控器通訊至DCS信息有瞬時流量、累積流量、IC卡信息、溢油靜電保護器信號、氣相返回閥閥位信號（如有）、報警信息等；批控器接受DCS預裝量、IC卡信息識別、急停信號等。

對于液態烴類易氣化化工產品的裝車，可以在氣相返回管線上加裝一臺流量計，背壓閥等儀表設備，批控器可根據液相氣相流量的實時檢測計算，完成定量裝車控制功能，批控器控制背壓閥開關，防止氣相反向流，以保證流量計計量精度。

對于高粘度工產品的裝車，控制閥一般采用兩段式控制閥門，裝車流量分段控制，以達到裝車精確計量

對于一般化工產品的裝車，控制閥一般采用數控電液閥門，裝車過程流量多段控制，裝車完成時小流量關閥。

目前，在石油化工工程項目設計中，裝卸車設施的設計一般均采用批量裝車控制系統，例如在某大型石油化工設計項目中，其火車裝卸車設施、汽車裝卸車設施均采用批量控制器作為裝車控制計量，系統結構如圖1所示。

本化工項目采用分散控制，集中管理，數據共享的生產管理運行方式，裝車控制系統設置在現場裝卸車設施，作為DCS系統的一個控制單元（FCU），對裝車操作集中管理，同時，還可以與儲罐區控制系統實施數據同步，可以實現裝車停止后聯鎖停止罐區的裝車泵，儲罐頁位低聯鎖停止裝車等功能。與銷售管理系統的關聯，可以實現根據業務單據、數據庫數據設置指定鶴位號及物料的裝車業務。設置好的業務也可以在銷售管理系統中列出，分別顯示業務的各種狀態，如排隊業務、正在裝車、裝車結束等信息；裝車結束后打印專用發貨單據。