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四、基于PLC的油品密閉裝車系統(tǒng)

油品裝車是煉油行業(yè)成品油出廠的重要環(huán)節(jié)。在裝車期間，由于油品噴灑、攪動，不可避免地會發(fā)生油氣蒸發(fā)，引起油品運輸中的損耗，也污染了環(huán)境，危害操作人員的健康，而且容易因油氣擴散而引起火災(zāi)事故，對生產(chǎn)造成很大威脅。為此，密閉裝車系統(tǒng)很早就已成為人們的研究課題。

圖5.3所示是一個基于PLC的油品發(fā)料控制和管理系統(tǒng)實例，它由一個PLC控制站、兩個裝車監(jiān)控操作站和安裝在現(xiàn)場的流量計、可燃氣體報警器、控制閥、油品回收閥和液位報警器、靜電接地夾等組成。

其中，裝車監(jiān)控操作站（上位機）部分設(shè)置兩臺工控機，分別安裝點數(shù)足夠的I/O開發(fā)板和運行版監(jiān)控軟件，這樣從軟件上進一步保證操作站監(jiān)控的獨立性。兩個操作站設(shè)置成互為備用的工作方式，如果一個出現(xiàn)故障，仍然可以通過另外一個操作站進行裝車操作，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

該實例中，系統(tǒng)具有下列聯(lián)鎖功能

①總管閥聯(lián)鎖條件:

各鶴位控制閥回訊有一個及以上為開；

各鶴位液位開關(guān)一個及以上高報警；

緊急停車按鈕被按下。

②油氣閥聯(lián)鎖條件:

靜電接地夾有一個或以上未夾或接觸不良；

90#油與93#油手動閥非僅開一個；

預置裝車量小于車型標準量；

實裝量達到預置量；

液位開關(guān)高報警發(fā)生；

緊急停車按鈕被按下；

上位機無發(fā)油命令。

③控制閥聯(lián)鎖條件:

靜電接地夾未夾或接觸不良；

液位開關(guān)高報警發(fā)生；

90#油與93#油手動閥非僅開一個；

預置裝車量小于車型標準量；

實裝量達到預置量；

緊急停車按鈕被按下；

油氣閥未開到位。

五、最簡單的流量批量控制系統(tǒng)

最簡單的流量批量控制系統(tǒng)常以電磁切斷閥或氣動電動切斷閥為終端執(zhí)行元件，以流量定量控制儀或計算機完成流量演算、累積、顯示和控制。流量傳感器或變送器的型號有很大的選擇空間，近幾年來有的單位選用科氏力質(zhì)量流量計,這當然有利于提高計量精確度，但投資較高。目前大多數(shù)用戶仍使用渦輪流量計，主要原因如下。

①渦輪流量計有較高的測量精確度，非常高的重復性，而且流量只在很小范圍內(nèi)變化,0.2級傳感器經(jīng)非線性校正后，準確度還可進一步提高，能滿足絕大多數(shù)使用需要。

②價格便宜。大約只需相同口徑科氏力質(zhì)量流量計的1/20。

③安裝、使用和維修都簡單、方便。

④渦輪流量計的最大不足之處是軸承容易磨損。這一點對于流量定量控制來說問題并不嚴重，因為這種控制是間歇操作，多數(shù)定量控制系統(tǒng)一天只運行數(shù)小時，所以軸承的壽命可比24h連續(xù)運行工況長若干倍。

圖5.4所示為以渦輪流量計為流量測量單元，以軟密封電磁閥為終端控制元件，同智能批量控制儀一起組成的典型流量定量控制系統(tǒng)，就其結(jié)構(gòu)而言也是由專用流量批量控制器組成的系統(tǒng)。

流量批量控制簡單的動作過程如下:操作人員向控制器輸入本次發(fā)料量設(shè)定值 Q_s(或保持上一次設(shè)定值)后按一下“復位”鍵，然后“準備就緒”指示燈閃爍，就可按啟動按鈕，繼電器閉合，電磁閥勵磁打開，以預期的瞬時流量q_v開始發(fā)料?？刂破髦甘舅矔r流量并累積發(fā)料量Q(或一邊累積一邊做 △Q=Q_s-Q的運算)并顯示此累積值，當Q=Q_s時，控制器發(fā)出關(guān)閥信號，將繼電器接點斷開，完成本次發(fā)料。待按一下復位(RESET)按鈕，即準備下一次發(fā)料。

六、單擺式交替灌裝控制系統(tǒng)

這種控制方式適用于在灌裝臺上對兩個臺位的容器進行交替灌裝操作。圖5.5所示是被廣泛使用的一種定型系統(tǒng)，也屬由專用控制器組成的系統(tǒng)。

在這種控制系統(tǒng)中，操作人員通過面板上的按鍵設(shè)定好“本批操作發(fā)料次數(shù)”、“一次發(fā)料預定量”和“V_A閥提前量”、“V_B閥提前量”、“間歇時間”、“小流量監(jiān)視值”、“小流量監(jiān)視時間”等數(shù)據(jù)之后，就可按“復位”鍵、“啟動”鍵開始發(fā)料，先是V_A閥開，待累積流量達到一次發(fā)料預定量“提前量時”，V_A閥關(guān)閉，進入間歇期，“發(fā)料次數(shù)”加1。間歇期結(jié)束后，自動打開V_B閥灌裝。如此交替灌裝，直至實際“發(fā)料次數(shù)”與預定的“本批操作發(fā)料次數(shù)”相等，才停止循環(huán)。

交替灌裝的特點是接受料液的容器容積小，發(fā)一次料所需的時間也短，稍有不慎就會發(fā)生料液外溢的事件。而忘記開泵、工藝閥門切換不當?shù)那闆r又難以杜絕，所以設(shè)置有“小流量監(jiān)視值”和“小流量監(jiān)視時間”兩個參數(shù)，當“V_A閥控制接點”閉合(或“V_B閥控制接點”閉合)后，如果定量控制器接收到的流量信號小于“小流量監(jiān)視值”，就啟動計時器，所計時間大于等于“小流量監(jiān)視時間”后，組態(tài)就可以有兩種選擇，即“啟動操作繼續(xù)有效”和“發(fā)料操作暫?！薄＝惶婀嘌b時一般選“發(fā)料操作暫?！?，若想繼續(xù)發(fā)料操作，則可按“復位”鍵，因為進入小流量監(jiān)視程序后，操作人員首先要處理為什么沒有流量問題,往往無暇顧及臺位上的操作。

為了應(yīng)急，定量控制器上還應(yīng)有“緊急停止”按鈕。

在單擺交替灌裝定量控制系統(tǒng)中，提高定量精確度需從兩方面做工作，一是分別精確測定V_A和 V_B執(zhí)行器的滯后時間，二是尋找滯后時間短的切斷閥。據(jù)報道，在現(xiàn)場有防爆要求的條件下，經(jīng)過改進的快速氣動切斷閥，滯后時間可以做到0.2s以內(nèi)。