批量装车系统在石化行业的设计应用

【关键词】批量控制器 系统 计量精度

近年来，随着我国经济持续发展，工业和生活用油的需求不断增加，使得石化和炼厂在生产和管理方面的工作日益繁重。随着计算机技术的不断普及和发展，石化和炼厂自动化系统发展较快，除了完成定量控制、程序控制、联锁控制、运行监视等功能外，还增加了装车订单管理功能，在安全生产、高效节能、减少环境污染、提高经济效益等方面取得了显著效果。从而达到了利用先进的工业控制技术、网络技术、数据库技术及其它相关的高科技技术来管理液体产品的装车。

以往传统的装车方式，一般是以汽车衡，轨道衡等作为贸易计量依据，因为精度低，误差大，易受到外界因素干扰，从而造成额外的经济损失。随着计算机技术的发展，批量控制器在精确装车计量系统中得到了广泛的应用。由于批量装车系统采用贸易级精度的流量计作为计量依据，大大提高了计量精度，同时也排除了外界因素的干扰。

批量控制器作为批量装车系统的关键设备，它是以微控制器为核心的新型智能化仪表，可以和流量计、防溢液位开关、防静电接地开关、控制阀门等配套，对装车过程进行产品装车定量控制、防溢联锁控制、防静电接地联锁控制。具有精度高，操作简单等特点。

批量装车系统在工程应用方面具有先进的技术优势：

1.防水击功能：批量控制器通过采集流量信号，控制装车阀小流量开启，大流量充装，小流量关闭，从而实现防静电、精确装车及防止水击现象发生，保护管道仪表设备。

2.检测功能：流量检测，装车现场其它工程参数的检测和报警。批量控制仪能在装车全过程监视防静电接地开关和防溢液位开关，探测到防静电接地开关/防溢液位开关动作（意味着防静电接地断开/异常满罐）时立即关阀，暂停装车并提示报警。

3.定量装车控制：系统可同时对多路装车鹤位进行实时定量控制，各路定量值可分别设定。批量控制仪接受开始装车的命令后，按预定程序打开相应阀门，同时采集质量流量计的流量；当到达预定装车量时，按预定程序关闭相应阀门。

4.系统具备远程及现场操作功能：在通讯或上位机出现故障时，现场批控器具备独立完成装车业务功能，并保存装车信息，待上位系统恢复后将数据上传至上位系统。

5.通讯功能：具备与其他系统（ERP、工厂信息管理网、地衡）提供装车过程信息，为搭建全厂储运管控一体化系统创造条件。批控器分为两组通过RS485与DCS通讯，现场读卡器通过RS485与批控器连接，地衡读卡器与地衡操作站连接。批控器通讯至DCS信息有瞬时流量、累积流量、IC卡信息、溢油静电保护器信号、气相返回阀阀位信号（如有）、报警信息等；批控器接受DCS预装量、IC卡信息识别、急停信号等。

对于液态烃类易气化化工产品的装车，可以在气相返回管线上加装一台流量计，背压阀等仪表设备，批控器可根据液相气相流量的实时检测计算，完成定量装车控制功能，批控器控制背压阀开关，防止气相反向流，以保证流量计计量精度。

对于高粘度工产品的装车，控制阀一般采用两段式控制阀门，装车流量分段控制，以达到装车精确计量

对于一般化工产品的装车，控制阀一般采用数控电液阀门，装车过程流量多段控制，装车完成时小流量关阀。

目前，在石油化工工程项目设计中，装卸车设施的设计一般均采用批量装车控制系统，例如在某大型石油化工设计项目中，其火车装卸车设施、汽车装卸车设施均采用批量控制器作为装车控制计量，系统结构如图1所示。

本化工项目采用分散控制，集中管理，数据共享的生产管理运行方式，装车控制系统设置在现场装卸车设施，作为DCS系统的一个控制单元（FCU），对装车操作集中管理，同时，还可以与储罐区控制系统实施数据同步，可以实现装车停止后联锁停止罐区的装车泵，储罐页位低联锁停止装车等功能。与销售管理系统的关联，可以实现根据业务单据、数据库数据设置指定鹤位号及物料的装车业务。设置好的业务也可以在销售管理系统中列出，分别显示业务的各种状态，如排队业务、正在装车、装车结束等信息；装车结束后打印专用发货单据。