5.2流量批量控制系统的组成

由于服务对象的差异，如计量准确度的要求，资金承受能力等因素，流量批量控制系统就有多种结构，但系统结构是有共性的。例如，系统都有流量测量仪表（传感器、变送器）和执行器，不同结构的差异主要在于完成逻辑控制任务的设备。大体上可分为三种结构，即以计算机或PLC等通用设备组成的系统；在流量转换器上增设控制功能完成逻辑控制的系统；用专为批量控制设计的智能仪表完成批量控制的系统。

  5.2.1以计算机或PLC等通用设备组成的控制系统

  （1）系统组成  图5.1所示是一个完成90＃、70＃汽油经鹤管向铁道槽车发料的批量控制系统实例^[1]，图中，ZF1和ZF2气缸闸阀完成90＃、70＃汽油装车的切换，ZF3为油气回收阀，ZF4控制鹤管上的气缸左右移动，实现鹤管的横向对位，鹤管的上下伸缩由鹤管上的开关控制。以上操作均通过现场的起动控制箱手动控制。

  当空槽车从铁道上进入装车台位后，台位上操作工进行鹤管对位等操作，准备工作完成后，按下就地控制箱的“准备就绪”按钮，计算机接收到此信号后，就开始发料装车，当达到设定值时，立即发出信号关闭闸阀FV－253，实现定量装车。

图5.1小鹤管汽油定量装车系统

   FE－流量传感器；FV－流量调节阀；FIQC－流量指示积算控制；LV－液位调节阀

（2）流量计和计算机的配置   流量计选用涡轮流量计，计算机选用工控制机，配5块PCL－830与5块PCLD－880板构成50路频率输入口，供流量信号采集。开关量输入采用2块PCL－722与PCLD－782B构成288路光电隔离开关量输入，开关量输出采用2块PCL－722与PCLD－785B构成288路继电器输出。考虑以后要接收模拟输入信号，另外配置了模拟量采集用的1块PCL－813和5块PCLD－880构成光电隔离A/D切换输入。

 （3）系统功能

 ①手动/自动功能。为确保系统可靠性，系统在具备自动控制功能的同时，还具备手动功能。在需要时，操作工可手工实现对现场阀门的启闭。

 ②模拟流程图功能。操作室离装车台位较远，为使操作工准确、直观地了解现场地情况，在操作室内的操作台上设置模拟流程图。通过阀门上的回信开关将现场阀门的状态及流量值在流程图上显示。

③参数设定功能。通过计算机可设定装车车型及装车量，并具有良好的容错功能。

④记录输出功能。系统自动记录每次作业的阀位状态、装车量等各种数据，并可根据需要打印出报表。

⑤显示画面。可显示每个鹤位的参数、操作状态、流量数值、阀门状态、报警内容等。

⑥密码设定功能。各个操作工都有自己的密码，键入密码后，计算机自动登录，从而有效防止未被授权的人员擅自操作，引发事故，并未追查事故原因及责任人提供了依据。

（4）系统特点

①     系统设计考虑得较全面、安全可靠性好。

②     做到管控一体化，有利于提高管理水平。

③     适合每次发料需较长时间的对象。

④     对于对台位相同装车对象依次操作非常适合，投资可大大节省。

⑤     需要自行开发应用软件。

5.2.2带逻辑控制的流量变送器组成的控制系统

  科氏力质量流量计的转换器具有很强的计算能力和很快的运算速度，在完成流量信号转换等任务之外，加入逻辑运算功能，并增设若干开关量输入通道和开关量输出通道，从而能实现简单的逻辑控制，与执行器及辅助设备一起组成简单的流量批量控制系统。例如3000系列科氏力流量转换器与组件控制器，能接受4路开关量输入信号，最多可有6路开关输出，每路开关量输入和输出的用途都可在组态时指定，从而可组成流量批量控制系统。

   科氏力质量流量计具有很高的测量准确度，而且直接显示质量流量，因此，与逻辑控制部分结合完成流量批量控制，有可能得到较高的控制精确度。

5.2.3 由智能流量批量控制器组成的控制系统

在由智能流量批量控制器组成的系统中，由于控制器是为流量批量控制专门设计，所以功能较全，如果功能方面还存在某些不周全之处，可以与制造厂协商作为特殊订货，进行补充完善。

（1）系统组成  图5.2所示是一个成品油装船发料批量控制实例^[2]，由科氏力质量流量计测量流量，专用批量控制器进行逻辑控制，根据需要分别对两个码头上的油船进行发料，通过切换开关选择发料对象。

                       图5.2成品油装船批量控制系统

由于流量转换器装在放料阀前面，所以背压能得到保证，但是，如果切断阀在发料停止信号到来时立即全关，原来高速流动的液体会产生“水锤”效应，对仪表造成影响，为了避免这种情况的发生，切断阀采用了二阶段阀。

该系统中的现场显示器是为了提高操作透明度而设置的，即流量变送器的模拟输出信号送到位于码头上的数字积算仪。积算仪在进行发料的同时，同步积算并显示总量，从而避免黑箱操作，使客户放心。

控制器中的信息通过通信口送上位机，实现自动化装船管理，自动开票、自动生成报表等。

（2）系统特点

①     系统的组成较简单，只需对控制器进行组态，系统即可投入使用。

②     由于系统还有在线校准装置，科氏力质量流量计可定期在线校准，所以发料精确度更有保证。

③     本系统设计一表两用和增设现场总量指示，都是从实际需要出发，是很有实用价值的。

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