CN202116287U - 液体散货装卸泊位油品定量装车系统 - Google Patents

Abstract

一种液体散货装卸泊位油品定量装车系统，由指挥中心和装车栈台的控制分站两级组成；其中指挥中心设有的控制主站，采用西门子S7 300 PLC，指挥中心的西门子S7 300 PLC连接一台工控机作为监控主站；控制分站采用分布式远程I/O---西门子ET200M；指挥中心的控制主站和监控主站与各控制分站通过多模光纤相连，搭建工业总线，构成星形网络结构；同时安装流量计量装置，包括流量计、物位仪、防静电接地保护装置、电动阀门、手动阀门，采用西门子PLC系统和IFIX组态监控软件，完成装车作业的全程自动控制，自动化程度高、安全可靠性好、便于操作维护，克服人工操作管理的弊端，减少坏境污染、提高生产作业效率。

Description

液体散货装卸泊位油品定量装车系统

技术领域

本发明属于码头液体散货装卸作业计量装置，特别涉及一种液体散货装卸泊位油品定量装车系统。

背景技术

油品船放装车作业是石化码头液体散货装卸作业的工艺之一，原有作业方式为全程人工进行车辆的指挥和装卸，存在着效率低，计量不准，易发生安全事故等问题。具体为：

1)作业方式全程均为人工进行车辆的指挥和装卸作业，处于手工操作状态，且车辆车型差异较大，现场作业过程中无法进行统一管理，操作水平更多地依赖于操作人员的经验和熟练程度，操作中没有一个友好的操作界面，操作人员不能方便快捷地了解现场信息，作业中增加了操作人员的劳动强度，降低了作业效率。

2)油罐液位测量的简易T型卡尺不标准，使得油罐车装油液位不统一，且现有装车设备不具备根据设定装油量进行自动切断及油位报警等控制功能，因人员操作失误导致多装、冒装的不安全情况时有发生。

3)现有装车系统采用人工操作，无法有效落实有关治理车辆超载的规定要求，批量付油控制精度低，付油量随意而不安全。

4)装车系统六个装车栈桥平台，在生产中都会产生大量生产数据，这些数据无论对内部的生产管理、生产调度、效益评估，还是对外部的付油计量的交割都是极为重要的。现有装车系统管理仍较原始，所有装车生产数据都是人工统计的，会造成数据的时效性差，指导不及时，且极易产生较大的误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种液体散货装卸泊位油品定量装车系统。建立油品定量装车系统，旨在提高定量装车控制系统的自动化水平，克服人工操作、管理带来的弊端，减少坏境污染、增加储运管理作业的效率和石油化工企业的整体效益，适应经济发展的需求。实现控制自动化，管理自动化、标准化，信息数据网络化是定量装车系统所要达到的最终目的。

本发明的技术方案是：

一种液体散货装卸泊位油品定量装车系统，其特征在于：

由指挥中心和装车栈台的控制分站两级组成；采用集中监测，分散控制系统；其中指挥中心设有的控制主站，采用西门子S7 300 PLC，指挥中心的西门子S7300PLC连接一台工控机作为监控主站；控制分站采用分布式远程I/O---西门子ET200M；指挥中心的控制主站和监控主站与各控制分站通过多模光纤相连，搭建工业总线，构成星形网络结构；各装车作业栈台控制分站的数据采集模块连接设置在作业现场的流量监测仪表及相关报警模块；油品定量装车作业管路由油轮的船舱、舱口输油泵、船岸管线、流量计、电动阀门、手动阀门、安全保护装置、报警装置、定量控制系统、原油装车栈桥平台、鹤管及汽运油罐槽车组成，系统通过控制主站和各控制分站将流量计、电动阀门、安全保护及报警装置的状态在监控主站实时显示，控制主站通过各控制分站内安装的控制模块和逻辑编程控制管道上的电动设备。

指挥中心工控机通过以太网总线连接光链路模块至PLC；现场六个装车栈台通过分站采集模块连接到总线上，将使各站所连接至主站的PLC。

本发明效果是：

该系统采用自动化程度高、安全可靠性好、便于操作维护的油品装车栈桥平台进行改造，同时安装流量计量装置，包括流量计、物位仪、防静电接地保护装置、电动阀门、手动阀门，采用西门子PLC系统和IFIX组态监控软件，完成装车作业的全程自动控制，克服人工操作、管理带来的弊端，减少坏境污染、有效提高生产作业组织效率。

系统实现功能：

系统实现主要功能如下：

1)通过加装流量计，实时监测码头油品装车管线内油品瞬时流量、单车累计流量、总累计流量，实时掌握作业进度。

2)通过加装电动自控阀门，实现定量装车作业功能。在车辆进入现场前，业务部门管理人员预先设定车辆需装油量，当实际装油量达到设定值后，阀门自动关闭。

3)建立了完善的自动定量装车安全保护装置，利用定量装车阀门自动开启关闭以及物位仪防油品装冒溢出的液面自动检测功能，当装油量达到设定值后阀门可自动关闭停止作业，或当装油量接近油口安全警戒高度，物位仪会报警并控制阀门自动关闭停止作业。操作人员可以有效避免因实时目测油口液位卡尺判断装油液位而直接与有毒油气接触损害身体，保证职工的职业健康。

4)建立了自动化控制环网，实现车辆作业调度功能。利用操作站工控机界面显示，可以自动提醒并直接调度待作业车辆进入满足作业条件的栈台区域进行作业。作业车辆(包含正常车辆、临时车辆及事故车辆)数据信息储存时间至少1个月，作业车辆信息可以自动生成作业日报表。

附图说明

图1是原油定量装车系统监控网络架构拓扑图；

图2是原油定量装车现场管路装置系统图。

具体实施方式

如图1所示液体散货装卸泊位油品定量装车系统采用的是分布式集散控制系统，由指挥中心和装车栈台的控制分站两级组成；采用集中监测，分散控制系统；其中设有的控制主站，采用西门子S7 300 PLC，分站采用分布式远程I/O---西门子ET200M；指挥中心还设有1台工控机作为监控主站；各站通过多模光纤相连，搭建工业总线，构成星形网络结构；各装车作业栈台分站的数据采集模块连接设置在作业现场的流量监测仪表及相关报警模块等。

如图2所示油品定量装车作业管路由油轮的船舱、舱口输油泵、船岸管线、流量计、电动阀门、手动阀门、安全保护装置、报警装置、定量控制系统、原油装车栈桥平台、鹤管及汽运油罐槽车等组成。

系统通过搭建控制平台将流量计、电动阀门、安全保护及报警装置的状态在操作主机进行实时显示，并通过安装控制模块和逻辑编程实现现场工艺管道上的电动设备的设定控制。

中心计算机通过以太网总线连接光链路模块至PLC；现场六个装车栈台通过分站采集模块连接到总线上，将使各站所连接至主站的PLC。

系统采用西门子公司的PLC控制设备和美国通用公司的IFIX组态软件实现系统功能要求。其中PLC控制设备具备网络化和强大数据通信能力，毫秒级的高运算扫描速率，能与工业计算机、以太网及多个子PLC构成大自动化控制系统，应用PROFIBUS现场总线技术；实现控制系统多功能，应用智能I/O、通信控制、高速计数等智能模块，应有较强过程控制及实时性功能；可以在较恶劣的工业环境实现正常工作，支持运行过程模板的热插拔；兼容性强。组态软件具有单车计量定量装车功能；具有油品装卸总量记录功能；合理安排调度车辆作业栈台功能；控制系统操作主机具备定量计量数据监控及现场控制执行功能；装车作业防溢液位报警保护功能；系统生成所有数据的留存底档功能。

如图1所示，系统采用的是分布式集散控制系统，由控制中心和装车栈台的控制分站两级组成。并遵循“集中监测，分散控制”原则。其中油品定量装车系统指挥中心设备控制主站(采用西门子S7 300 PLC)，其它分站采用分布式远程I/O(西门子ET200M)，而调度中心还设有1台工控机作为监控主服务器。各站通过多模光纤相连，搭建工业总线，构成星形网络结构。光纤通讯距离最远可达3km(若选择单模光纤更可达15km)，且最高通讯速率可达12M/bit。各装车作业栈台分站的数据采集模块连接设置在作业现场的流量监测仪表及相关报警模块。

如图2所示，定量装车作业管路由油轮的船舱、舱口输油泵、船岸管线、流量计、电动阀门、手动阀门、安全保护装置、报警装置、定量控制系统、原油装车栈桥平台、鹤管及汽运油罐槽车等组成。系统通过搭建控制平台将流量计、电动阀门、安全保护及报警装置的状态在操作主机进行实时显示，并通过安装控制模块和逻辑编程实现现场工艺管道上的电动设备的设定控制。中心计算机通过以太网总线连接光链路模块至PLC；现场六个装车栈台通过分站采集模块连接到总线上，将使各站所连接至主站的PLC。

系统采用PLC及远程I/O为自控关键设备，同已有定量装车作业栈台及流量计设备配置相应的控制分站，用以上传采集信号和接收执行控制信号；用以上传流量信号和接收执行控制信号。设置各装车管线及各流量计和罐车的组态画面显示各类控制流程并进行系统操作，设置服务器建立数据库存储数据，并进行数据分析。

系统实现了流量计数据信号、阀门状态信号、物位开关报警等信号的实时采集和直接上传，全流程按步实施，由程序自动控制设备投入等。指挥中心既可以实现对控制阀门设备的操作，也可以根据实际情况调度待作业车辆进入指定作业区域。系统具备现场手动操作、指挥中心远程控制两种方式，并建立了系统设备运行全过程自动记录，便于数据统计分析。系统采用SCADA控制系统模式，按照SCADA控制系统标准进行设计；同时考虑化工企业自身特点，按防爆要求设计、选型。

系统实现功能描述：

油品定量装车系统作业流程为车辆进入现场前利用车辆识别管理系统先刷卡确认车辆信息，管理人员调用车辆信息，核实数据信息符合要求后，允许进入现场，同时控制室工控机显示界面会提示车辆进入可以作业的装车栈台位置。管理人员确认后，系统将预先设置的装油数据送至PLC控制设备。管理人员通知付油人员做好装车准备，车辆到位后，付油人员确认车牌、操作鹤管、接静电导出装置，同时确认各阀门状态，放好防溢液位开关，流程变通后，付油人员经管理人员确认后，启动作业，系统将自动打开控制阀门进行装车作业。流量计进入工作状态，付油人员可以看到瞬时及单车累计流量，数据在控制室同步显示，管理人员可以实时掌握。当装车流量计计量至设置装油量时，系统将自动关闭控制阀门，提示付油人员装车作业停止。如油品液位达到物位计设定值，会报警提示付油人员此车已装满，系统立即自动关闭控制阀门停止装车作业。作业结束后，付油人员经管理人员确认后付油人员取下防溢液位开关，静电导出装置，通知车辆离开该门架。流量计清零，管理人员控制主机显示界面会同时显示作业结束，提示该门架具备下次作业条件。

Claims (2)

1.一种液体散货装卸泊位油品定量装车系统，其特征在于：

由指挥中心和装车栈台的控制分站两级组成；采用集中监测，分散控制系统；其中指挥中心设有的控制主站，采用西门子S7 300 PLC，指挥中心的西门子S7300 PLC连接一台工控机作为监控主站；控制分站采用分布式远程I/O---西门子ET200M；指挥中心的控制主站和监控主站与各控制分站通过多模光纤相连，搭建工业总线，构成星形网络结构；各装车作业栈台控制分站的数据采集模块连接设置在作业现场的流量监测仪表及相关报警模块；油品定量装车作业管路由油轮的船舱、舱口输油泵、船岸管线、流量计、电动阀门、手动阀门、安全保护装置、报警装置、定量控制系统、原油装车栈桥平台、鹤管及汽运油罐槽车组成，系统通过控制主站和各控制分站将流量计、电动阀门、安全保护及报警装置的状态在监控主站实时显示，控制主站通过各控制分站内安装的控制模块和逻辑编程控制管道上的电动设备。

2.根据权利要求1所述的液体散货装卸泊位油品定量装车系统，其特征在于：指挥中心工控机通过以太网总线连接光链路模块至PLC；现场六个装车栈台通过分站采集模块连接到总线上，将使各站所连接至主站的PLC。

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