論可編程控制系統(tǒng)在油庫(kù)中的運(yùn)用

陳龍

摘要：本文以實(shí)例講述了科技力量給油庫(kù)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)的顯而易見(jiàn)的好處。并對(duì)可編程控制系統(tǒng)在我?guī)靺^(qū)是如何運(yùn)用的，以及新老庫(kù)區(qū)的對(duì)比進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，以便大家借鑒和學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：油庫(kù);控制系統(tǒng)

一、油庫(kù)裝車作業(yè)方面

老庫(kù)區(qū)采用的是全人工操作方式，流程為：付油工打開(kāi)裝車閥門(mén)→對(duì)講機(jī)通知機(jī)泵工起泵→機(jī)泵工根據(jù)棧臺(tái)流速調(diào)節(jié)泵的回流閥→付油工檢測(cè)已到達(dá)罐車安全液位→通知機(jī)泵工停泵。中途出現(xiàn)靜電報(bào)警和溢油報(bào)警只能人工通知停泵。

新庫(kù)區(qū)采用的是全自動(dòng)發(fā)油方式，流程為：司機(jī)領(lǐng)取包含預(yù)裝量、油品種類等信息的付油卡→刷卡進(jìn)行裝車→通過(guò)自控系統(tǒng)自動(dòng)起泵并開(kāi)啟電動(dòng)閥→根據(jù)管線壓力自動(dòng)調(diào)頻→通過(guò)流量計(jì)采集到達(dá)預(yù)裝量→自動(dòng)停泵關(guān)閥。中途出現(xiàn)靜電報(bào)警和溢油報(bào)警自動(dòng)關(guān)閥停泵。

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)人工操作不僅造成人力資源的大量浪費(fèi)，而且在多棧臺(tái)裝車時(shí)容易造成信息傳遞不及時(shí)，遇突發(fā)事故時(shí)反應(yīng)較慢，無(wú)法對(duì)事故做到及時(shí)控制。在裝卸不同油種時(shí)，極易發(fā)生錯(cuò)裝混質(zhì)事件。

二、消防應(yīng)急方面

老庫(kù)區(qū)采用的是全人工操作方式，流程為：發(fā)現(xiàn)火情→通知南疆消防泵房起泵→人工關(guān)閥停泵停止作業(yè)→人員跑位至相關(guān)罐區(qū)手動(dòng)開(kāi)啟相應(yīng)閥門(mén)（跑位距離大于500米，且多點(diǎn)不同位→阻止火情。

新庫(kù)區(qū)采用的是全自動(dòng)智能火災(zāi)控制系統(tǒng)，流程為：發(fā)現(xiàn)火情→通知消防泵房→調(diào)度室自動(dòng)停止所有作業(yè)→一鍵式聯(lián)動(dòng)起泵同時(shí)開(kāi)啟相應(yīng)罐區(qū)和相臨罐區(qū)消防閥門(mén)→阻止火情。

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)人工操作模式，不僅需要人員較多，且到事發(fā)罐區(qū)開(kāi)啟閥門(mén)存在著重大安全風(fēng)險(xiǎn)，從發(fā)現(xiàn)火情到停止作業(yè)開(kāi)啟所有的消防設(shè)施，至少需要5-10分鐘的時(shí)間。而消防自動(dòng)控制系統(tǒng)完成全部過(guò)程僅需1-2分鐘的時(shí)間。水火無(wú)情！一分鐘的延誤可能會(huì)造成重大的人身傷亡事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

三、下面為大家簡(jiǎn)單介紹一下新庫(kù)區(qū)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

（一）概述

本系統(tǒng)在調(diào)度室監(jiān)控中心設(shè)置一套冗余PLC對(duì)全站）所有工藝流程及參數(shù)包括液位、溫度、高液位報(bào)警、壓力、電動(dòng)閥門(mén)、工頻泵、變頻泵等系統(tǒng)等進(jìn)行有效的監(jiān)控及聯(lián)鎖;設(shè)置2套冗余工控機(jī)系統(tǒng)，既方便操作人員操作，又能保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性能，工控機(jī)系統(tǒng)即可以監(jiān)控儲(chǔ)運(yùn)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)運(yùn)工藝、可以根據(jù)裝車工礦控制泵的狀態(tài)，也可以監(jiān)視消防工藝狀態(tài)（后面詳細(xì)介紹如何與消防系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊）;設(shè)置一套服務(wù)器系統(tǒng)，存儲(chǔ)管理各個(gè)站的數(shù)據(jù)，包括儲(chǔ)運(yùn)數(shù)據(jù)、消防報(bào)警數(shù)據(jù)、定量裝車數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心作為臨港網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)，通過(guò)此節(jié)點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)傳送到南疆老庫(kù)區(qū)。

在消防泵房值班室設(shè)置2套遠(yuǎn)程PLC機(jī)柜（RTU）對(duì)全站消防報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控，并實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心冗余操作站，其中1套機(jī)柜安裝1套冗余PLC，另1套作為端子接線機(jī)柜;消防值班室到監(jiān)控中心鋪設(shè)一根光纜進(jìn)行信號(hào)傳輸;消防控制站冗余PLC實(shí)現(xiàn)了消防報(bào)警數(shù)據(jù)的采集、消防泵的控制。

（二）系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

中心交換機(jī)安裝在調(diào)度中心監(jiān)控室，到一層裝車業(yè)務(wù)室鋪設(shè)2根網(wǎng)線，連接2臺(tái)裝車管理站，到消防泵房值班室鋪設(shè)一根光纜，連接遠(yuǎn)程PLC機(jī)柜。中心監(jiān)控室設(shè)計(jì)一套服務(wù)器，用來(lái)存儲(chǔ)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、裝車數(shù)據(jù)、消防監(jiān)控報(bào)警數(shù)據(jù);設(shè)計(jì)1套冗余操作站，用來(lái)監(jiān)控儲(chǔ)運(yùn)數(shù)據(jù)，同時(shí)在分配權(quán)限的情況下，可以監(jiān)視消防報(bào)警工藝狀態(tài)、控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中1臺(tái)計(jì)算機(jī)兼工程師站功能，用來(lái)實(shí)現(xiàn)組態(tài)、參數(shù)修改等功能。

本系統(tǒng)完成油庫(kù)罐區(qū)的數(shù)據(jù)采集及控制、數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)歸檔、設(shè)備故障報(bào)警、數(shù)據(jù)超限報(bào)警、生產(chǎn)報(bào)表打印及各種管理等功能。操作站通過(guò)人機(jī)界面的顯示器（CRT）能夠顯示工藝過(guò)程參數(shù)值以及工藝設(shè)備的運(yùn)行情況，多畫(huà)面動(dòng)態(tài)模擬顯示生產(chǎn)流程及主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝變量的歷史趨勢(shì)，為生產(chǎn)操作人員提供操作界面，并可完成罐區(qū)管理、油罐計(jì)量、油品外輸流量交接計(jì)量、裝船泵及油品外輸泵開(kāi)停泵控制、電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)控制等功能。中心監(jiān)控室l#操作站兼工程師站，使工程師可以對(duì)本站進(jìn)行組態(tài)或改變組態(tài)以及使操作員可在正常或異常情況下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備進(jìn)行控制，并可監(jiān)視各站的操作數(shù)據(jù)和狀態(tài)。本系統(tǒng)為滿足油罐靜態(tài)計(jì)量交接和庫(kù)存管理要求，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T9109、GB/T1885）通過(guò)計(jì)量體積的方法進(jìn)行油罐計(jì)量，通過(guò)用戶輸入?yún)?shù)（標(biāo)準(zhǔn)密度），自動(dòng)、準(zhǔn)確地計(jì)算出油料體積Vt、體積系數(shù)VCF、凈油質(zhì)量m等結(jié)果，并對(duì)每次交接油情況進(jìn)行歸檔存儲(chǔ)。為方便用戶的應(yīng)用，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)有罐容表導(dǎo)入、輸入接口。

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控消防報(bào)警狀態(tài)，任何時(shí)候產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)時(shí)候，系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示報(bào)警、保存報(bào)警記錄到服務(wù)器或者本地操作站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。根據(jù)報(bào)警狀態(tài)，系統(tǒng)可以自動(dòng)、手動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的消防泵。

中心監(jiān)控室的功能設(shè)計(jì)滿足了現(xiàn)代油庫(kù)對(duì)調(diào)度室的管理平臺(tái)功能的要求，實(shí)現(xiàn)了安全自動(dòng)化生產(chǎn)管理、控制功能。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有豐富的數(shù)據(jù)接口，系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)功能，可與公司的主干網(wǎng)或ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。

四、與裝車系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)

（一）數(shù)據(jù)接口

本方案要求，裝車系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)提交到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)可以另行協(xié)商。本系統(tǒng)平臺(tái)能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)時(shí)查詢裝車歷史數(shù)據(jù)記錄。

（二）控制接口

（1）裝車系統(tǒng)工藝

裝車系統(tǒng)為20個(gè)重油上裝車鶴管，5個(gè)成品油裝車裝置，10個(gè)成品油卸車裝置。

重油裝車采用6臺(tái)帶有變頻器的螺桿泵進(jìn)行，與20個(gè)重油鶴位的對(duì)應(yīng)關(guān)系分為三組，采用2—7、2—7、2—6的方式對(duì)應(yīng)。每組鶴一泵會(huì)產(chǎn)生7種工況，PLC主機(jī)根據(jù)每組定量裝車儀的工況狀態(tài)對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)頻，當(dāng)單泵流量不足以裝車時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)第二臺(tái)泵。7種工況及對(duì)應(yīng)的調(diào)頻、啟泵流程在進(jìn)行自控組態(tài)時(shí)由工藝設(shè)計(jì)和自控承包單位共同進(jìn)行組態(tài)。

成品油裝車采用2臺(tái)變頻離心泵，與5個(gè)裝車裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系為2—5。PLC主機(jī)根據(jù)裝車裝置的5種工況判斷2臺(tái)離心泵的啟停。各種工況對(duì)應(yīng)的泵啟停關(guān)系。

（2）裝車泵控制方案設(shè)計(jì)

重油的7種工礦、成品油的5種工礦靠每臺(tái)裝車儀提供1個(gè)觸點(diǎn)給PLC實(shí)現(xiàn)，PLC根據(jù)各個(gè)裝車控制儀的觸點(diǎn)狀態(tài)，來(lái)判斷當(dāng)前工礦類別，根據(jù)工礦狀態(tài)對(duì)變頻器、泵進(jìn)行調(diào)解或啟停控制。

五、結(jié)語(yǔ)

以上為我新庫(kù)區(qū)智能自控系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)方案，希望能給更多的油庫(kù)自控設(shè)計(jì)著帶來(lái)一些啟發(fā)。