油品装车自控系统的设计与应用

工程设计及标准　石　油　化　工　自　动　化，２００６。３　ｔ　１９　ＡＵＴｏＭＡＴＩｏＮ　ＩＮ　ＰＥＴＲｏ一（：ＨＥＭＩ（：ＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　

油品装车自控系统的设计与应用　

徐京，秦丰高　

（中国石油集团华东勘察设计研究院，山东青岛　２６６０７１）　

摘要：油品装车外运是石油企业的一个重要环节，采用装车自控系统实现油品装车的自动控制．可以提高装车的精度，减　轻劳动强度，提高管理水平和效益　关键词：装车系统；智能控制仪；管理水平；效益　中圈分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—７３２４（２００６）０３—００１９．０３　

。Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｒｅｆｉｎｅｒｙ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｔｒｕｃｋ　Ｌｏａｄｉｎｇ　

Ｘｕ　Ｊｉｎｇ，Ｑｉｎ　Ｆｅｎｇｇａｏ　

（ＣＥＩ，Ｑｉｎｇｄａｏ，２６６０７１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｅｆｉｎｅｒｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｔｒｕｃｋ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｌｉｎｋ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｆｉｎｅｒｙ，ａｄｏｐｔｉｎｇ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　

ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｔｒｕｃｋ　ｌｏａｄｉｎｇ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｃａｎ　ｏｆｆｅｒ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｆｉｅ—　

ｃｕｒａｃｙ，ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｌａｂｏｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｐｒｏｆｉｔ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｕｃｋ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｆｉｔ　

油品装车外运是石油炼制和石油销售的一个　

重要环节。近几年，国内石油企业油品装车开始采　

用自动装车管理控制系统，实现了油品装车过程自　

动化、生产管理计算机化和信息管理网络化，装车　计量准确，减轻了劳动强度，提高了管理水平和销　

售效益。　

１　油品装车系统分类简介　国内油品定量装车系统通常采用２种类型。　

第１种类型是由可编程控制器（ＰＬＣ）和控制计　算机构成，简称集中式定量装车系统（系统配置见图　

１所示）。ＰＬＣ主要有ＣＰＵ模块、通讯接口、ｉ／ｏ模　

块、功能模块、电源模块等组成部分。将现场每个鹤　

位的所有信号传送至控制室ＰＬＣ，通过ＰＬＣ的通讯　接口将现场数据传送到控制计算机，采集的信息进　

行集中处理，生成各种装油管理基本数据，由控制室　

操作人员发出控制指令，转发到现场相应的鹤位，实　现装油自动控制。该系统的特点是仪表投资少，但　

若控制计算机出现故障影响其他鹤位自动装油，且　

现场电缆敷设工作量大，维护不便。　

第２种类型是由定量装车控制仪和控制计算　

机组成，简称分布式定量装车系统（系统配置见图　２所示）。在每个鹤位设有１台定量装车控制仪，　

它具有完备的检测控制接口，能对该鹤位现场设备　

实现实时监测和自动控制，有简单实用的人机接　

口，操作人员可以现场操作控制仪，实现装油自动　控制；有数据通讯接口。实现与远程控制系统联网　通讯；在远程控制室可以操作现场控制仪，实现装　

油自动控制。该系统的特点是现场控制仪能及时　

反映鹤位状态，快速响应控制要求，控制室又可以　

实现集中管理与监视；单点故障不影响其他鹤位自　

动装油；施工简单，控制逻辑明了，维护方便。　

打印机控制计算机１控制计算机２　管理计算机　

图１　集中式定量装车系统　

收稿日期：２００５—１２—２０，修改稿收到日期；２００６—０１—２１　作者简介；徐￣（１９６１一）。女，浙江宁海人，１９８１年毕业于　

上海化学工业专科学校化工仪表及自动化专业，现在中国石油集　团华东勘察设计研究院从事自动控制工程设计工作，任高级工程　

师。

　维普资讯 http://www.cqvip.com 石油化工自动化　

。赣舁翼：　錾滥舁契：　

接地　地　湖嘎计、　渡、流量计　糕舁契：　糕　防静电接开关、防静电接　一　图２　分布式定量装车系统　

２分布式定量装车系统的应用　本文结合重庆某油库项目对分布式定量装车　

系统的应用作如下介绍。　２．１　工艺流程简介　

油品油库的汽油、柴油等由火车槽车运入，利　

用液动卸槽潜油泵和油品输转泵分别输送至汽油、　

柴油等储罐储存作油品销售。正常时，汽、柴油为　

一种牌号，换季时可同时经营２种牌号的汽、柴油，　

各储罐可以根据需要调节储存油品的种类。　９Ｏ号、９３号汽油分别通过各自输送管道进入　

汽油装车泵（Ｐ一３０３－０６，Ｐ－３０３－０５），通过汽油装车　

鹤管装汽车槽车，共设２套装车鹤管，每套鹤管既　

可灌装９Ｏ号汽油，也可灌装９３号汽油。　０号柴油和一１Ｏ号柴油分别通过各自输送管　

道进入柴油装车泵（Ｐ一３０３—０２，Ｐ一３０３—０１），通过柴　

油装车鹤管装汽车槽车，柴油装车共设２套装车鹤　

管，每套鹤管既可灌装０号柴油，也可灌装一１Ｏ号　

柴油。工艺管道及仪表流程示意图见图３所示。　

图３工艺管道及仪表流程　

２．２　分布式定量装车控制系统的组成　

为了使装车更加灵活、可靠、实用，该油库采用　

了分布式定量装车控制系统。该控制系统主要包　括控制室计算机和现场控制仪两大部分。　

控制室内有２类计算机；２台控制计算机和ｌ　

台管理计算机。控制计算机用于控制室与现场定　

量控制仪通讯，将采集的现场数据传送至控制室，　

控制室操作员将采集的信息进行集中处理后，发出　

控制指令到现场相应的控制仪，并且生成各种现场　

状态变化记录供管理系统查阅。控制计算机与现　场控制仪组合一起就可以实现装车自动控制。管　

理计算机利用通讯网络实现装车自动控制与管理　信息系统的信息交换，实现统一控制和销售管理。　

所有计算机采用高性能工控机，控制计算机与现场　控制仪用光电隔离型ＲＳ一４８５通讯网络，控制计算　

机与管理计算机采用以太网络　控制室设备采用　

ＵＰＳ供电，冗余型２４　Ｖ直流电源分别给现场控制　仪和现场仪表供电。　

现场装车台：栈台上每个鹤位安装１台定量控　制仪、１个防溢液位开关、１个静电接地开关、１台　

数字多段控制阀、１个热电阻、１台流量计。控制仪　采集流量计、防溢液位开关、防静电接地开关等现　

场仪表信号，控制装油阀门的开关，实现现场装油　

自动控制。　

２．３装车控制仪及配套设备　

定量装车控制仪是装车自动化的基本核心控　

制仪表，也是选型的关键。对定量装车控制仪的基　

本要求：控制功能要齐全，可进行功能组态，产品可　靠性、可维护性要好；符合装车现场防爆要求，可直　

接安装于鹤位旁；要有优良的通信接口（可采用　

ＲＳ一４８５），可现场手动操作，也可以联网远程操作｝　

面板按键功能要齐全，可设置各种装车方式、参数　

等；适用于脉冲型流量信号；可以进行温度补偿，提　

高测量精度；ＬＥＤ显示现场阀门、液位开关、接地　

开关状态和故障状态；可设置关阀提前量以提高定　

量装车控制精度；具有防溢、防静电等联锁控制功　能；现场设备、通信和仪表之间可以光电隔离。　

装油控制阀在装车自动控制过程中起到相当　

什Ｕ　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　徐京等．油品装车自控系统的设计与应用　

重要的作用，它的可靠性直接关系到定量装车的控　

制精度。采用数字多段阀或二段球阀，以小流量启　动／停止装油，减小阀门开关时产生的水击，提高计　

量精度，并且能实现准确装车。　

装油流量计是装车定量控制依据，一般有较高　

的精度要求。通常使用精度优于０．２　的质量流　

量计或体积流量计，流量信号选择脉冲型。　

防溢液位开关主要在流量计系统出现故障，或　

者设定装车量超出槽车最大装车量（人工设定错　

误）的情况下，通过硬件检测产生防溢控制信号，联　

锁阀门关闭，确保安全装车。　

通过防静电接地夹检测槽车壳体接地系统是　

否良好，若检测出连接槽车的防静电接地电阻大于　

１００　Ｑ时（通常是槽车接地线断开），立即关闭阀门　停止装车，确保装车过程中接地可靠及安全装车。　

通过热电阻检测管道流体温度的变化，对容积　

流量计进行温度补偿，可以提高装车计量精度。　

２．４定量装车控制　

在现场装车栈台每个鹤位安装１台防爆型定　

量装车控制仪。开始装车前，现场操作人员将本次　

装车的油品名称、车号、油量等参数（具体数据内容　

可以根据用户管理需求作调整）输入到控制仪中，　

空车开至指定鹤位，放下鹤管，接好防静电接地夹，　

将防溢液位开关调整到接近装油安全高度，一切准　

备就绪后，打开相应的流程控制阀，启动自动控制　

系统装车；装车控制仪根据高液位开关发出的信号　

或实时采集流量检测信号并累积流量来控制装油　

阀门的开启，实时判断实际装油量是否达到设定预　

装油量，若达到则关闭装油阀门，结束该鹤位本次　

装车过程。若在装车过程中，位于槽车上部的防溢　

液位开关动作或连接槽车的防静电接地夹电阻超　

限时，将自动停止装车；如果现场有紧急情况需要　

停止加油，也可按紧急停止装油按钮，手动停止装　油。以软件、硬件方式实现定量装车控制，确保不　冒车，保证安全装车。　

２．５　装车自控系统设备一览　

２．５．１系统主要硬件设备如表１所列。　

表１硬件设备　

设备及名称　规格　数量　计算机（带彩色显示器、键盘、　．　鼠标及操作台）　打印机　１台　不问断电源（ＵＰＳ）　２２０　Ｖ　ＡＣ　５　ｋＶ・Ａ　１台　冗余型直流电源　２４　Ｖ　５　Ａ　１台　通讯控制器　ＲＳ－４８５　１台　隔爆型定量装车控制仪　６套　隔爆型流量计　６台　隔爆型多段控制阀　６台　本安型防溢液位开关　６个　隔爆型磁力式防静电接地夹　６个　隔爆型热电阻　６支　

ＷＩＮ　ＮＴ操作系统　

ＩＦＩＸ组态软件　ＩＰＣ与装车控制仪专用通　讯软件　

装车控制管理软件　系统的在线监视、操作、控　制、调试与维护　

系统组态　

应用软件　

３结束语　

该分布式定量装车系统不仅实现了现场定量　

装车过程自动化，还可以实现控制室内的集中监视　

与控制，更好地兼顾了分散操作和集中管理的实际　

需求，通过网络可以与全厂信息管理系统相连，有　

利于企业加强管理，杜绝装车中操作过程的犯罪行　

为，提高企业的经济效益。　

参考文献：　１陆德民，张振基，黄步余．石油化工自动控制设计手册．第三版．　北京：化学工、Ｉ　版社，２０００．１０７４～１０８２　

外测液位仪和液位测量技术研讨会在京举行　

中国仪器仪表学会主办及西安定华电子有限公司、北京市石油液化气公司协办的如题会于２００６年４月１４日在北京中国　科技会堂隆重举行。到会的有总后油料研究所、总装设计院、总后设计院、中石化工程建设公司、中石油衰球工程公司、中国纺　织设计院、中国轻工设计院、北京钢铁设计院、　Ｅ京有色冶金设计院、北京石化设计院、北京市燃气设计院、北京内贸设计院、中　石油规划设计总院以及天津石化设计院、天津石化炼油厂、河北沧州炼油厂、华北油田任丘炼油厂等京津地区５０多个单位的　领导、专家、工程技术人员、仪表试用者，共计约１００名代表齐集一堂　首先西安定华电子有限公司总经理王定华教授做主提　报告：１）公司简介；２）外测液位仪的研发、原理、特点、技术参数、选型、安装、接线及其应用｝３）外测液位仪的新发展；４）仪表展　示。随后用户代表发言：１）北京市石油液化气公司技术部长张崇贵高工汇报了外测液位仪在该公司西郊石油液化气罐装站的　高压球罐上已经安全试用的情况，该仪表性能优于其他液位仪｝２）天津大沽化工集团公司设计所金主任介绍了该集团所有储　存剧毒介质球罐上该仪表的应用情况，该仪表的安全应用受到热烈欢迎……　（。Ｆ转昂５８贝）