【采用科学计量手段,,促铁路出厂计量管理上台阶】台阶计量

　　摘 要:本文对近两年来公司在液体产品铁路出厂计量管理上所做的技术创新工作进行了阐述和分析。公司采用科学的计量技术提升了铁路出厂计量管理水平,在优化液体产品出厂操作流程、提供准确计量、把好铁路出厂关的同时,也保证了客户的利益,真实的体现了贸易交接的“公平、公正、公开”的原则,并为公司开展的节能降耗工作提供了重要的数据支撑。
　　关键词:铁路出厂 科学计量 准确计量 节能降耗
　　中图分类号:TB9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0040-02
　　1 系统主要设备和技术
　　铁路定量装车系统的基本构成为三层结构:现场数据采集及控制、上位机发油操作监控、计量数据远传及监督,系统主要设备有以下几点。
　　1.1 计算机
　　选用性能稳定可靠的工业控制计算机,简称工控机。工控机机箱为钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力;机箱电源有较强的抗干扰能力;可连续长时间工作。无源底板的插槽由总线扩展槽组成。可方便用户根据实际应用选用扩展总线。
　　1.2 定量控制器
　　选用计量精度高、可靠性高、有“本地”和“远程”两种控制方式的批量控制器。并且有多个输入输出通道,可满足现场不同设备的控制及信号采集要求。同时具有通用的MODBUS协议,方便与各种组态软件及系统进行数据通信,供电电源最好选用直流24V供电。建议使用TK5000-1定量控制器。
　　1.3 质量流量计
　　选用测量精度高、性能可靠的质量流量计,流量计测量范围的选择,应满足流量计实际流量测量的精度要求。且具有多个不同信号类型的输出通道,可满足不同信号数据采集需要。供电电源直流24V或交流220V。
　　1.4 防溢流控制器
　　根据油品特性,选择性能稳定、安全可靠的控制器。可输出开关量信号进行连锁保护。供电电源直流24V(液位探头有接触式或非接触式)。
　　1.5 气动控制球阀
　　选择两位式电磁阀(DC24V)控制,泄漏量小,安全可靠的球阀。
　　1.6 气动手动闸阀
　　为了确保管线闸门的有效关闭,在控制球阀的下游再配置一台气动闸阀以保障在控制阀故障时快速切断用。
　　1.7 软件
　　(1)Windows2000以上操作系统。
　　(2)iFIX 2.5以上工控组态软件。
　　(3)SQL Server7.0数据库管理系统。
　　1.8 通讯
　　(1)现场数据采集及控制:现场定量控制器采集质量流量计的信号、控制阀的状态信号、防溢开关和防静电接地状态信号。
　　(2)上位工控机采用使用RS485总线技术与定量控制器保持通讯。
　　(3)远程通讯采用TCP/IP通讯协议进入厂光纤网。
　　2 数据采集及控制
　　定量控制器连接装车现场质量流量计、控制阀、防溢开关和防静电接地开关等设备,采集质量流量计的信号、控制阀的状态信号、防溢开关和防静电接地状态信号,同时接受上位机发出的作业指令。
　　上位机通过多条RS485总线与现场定量控制器通讯,各总线之间互相独立,每条线上连接若干台定量控制器,这样既能保证当某个定量控制器有通讯故障时,而不会影响其它线的正常通讯,又能提高系统采集的响应时间。上位机使用Modbus通讯协议采集质量流量计信号(包括瞬时流量、批量、库存量、温度、密度)和阀门等设备的状态信号,并对每台定量控制器单独发出操作指令,实现现场作业远程操作,实时显示作业过程中的发油信息,统计、存储历史发油记录。
　　MES和计量管理信息系统通过公司网络与上位机通讯,采集定量控制系统上SQL Server数据库中的计量报表信息等。
　　通过现场数据采集及控制、上位机发油操作监控和计量数据远传管理实现了现场装车作业、生产管理和计量监控三位一体的目标(如图1,2)。
　　3 装车作业控制
　　当某个品种需要付油时,操作人员选择“批量输入”按钮,选择付油线和付油品种,并输入客户名称、计划量、油罐车号、操作员和班次,(对于体积式流量计,还需输入标准密度和采温方式,当选择人工采温时须输入该品种的罐温),当确认无误后,按“确定”按钮将批量值发送到定量控制仪进行批量控制。
　　装车台上的操作工在完成装车前必要的准备工作(如放下鹤管,接好防静电接地等)后,按控制仪上的“启动”按钮,定量控制仪才会按程序打开装车控制阀,到预装量时,装车控制仪会按程序关闭装车控制阀,完成装车,并提示用户付油结束并将当前的付油记录存贮到数据库中。
　　对于有油气回收系统的装车,启动后定量控制仪同时打开气相切断阀,并采集该阀门状态,结束时,同时关闭该阀门(如图3)。
　　4 计量数据管理
　　4.1 计量数据查询
　　操作员根据需要可动态查询付油的所有记录,该功能有多种查询条件供用户选择,包括发油品种、发油结束时间范围、购货单位、运输单位、鹤位、车号、开票员等,查询条件可以是上述条件的一种,也可以是任意两种或三种的组合进行查询,查询极其方便、简捷(如图4)。
　　4.2 计量报表打印
　　(1)装车清单:装车结束时,自动生成并打印装车清单。
　　(2)统计报表:各班、日、月的纵、横向各项统计报表生成和打印。
　　4.3 历吏查询
　　可以将计量仪表(带有通讯功能的流量计)和定量控制仪的各种参数保存一年时间,有利于出厂计量的查询,为避免计量纠纷的发生提供了数据(如图5)。
　　5 安全管理
　　5.1 权限管理
　　控制系统对人员进行角色分类管理,对不同的角色分配不同的权限,分为工程师、管理员、操作员等设置,每个操作员使用自己的用户名进行作业,保证系统使用的安全。
　　5.2 安全设置
　　(1)溢流连锁:定量控制器检测到防溢液位开关动作(意味着异常满罐)立即关阀。
　　(2)接地连锁:当检测到防静电接地开关动作(意味着防静电接地断开)立即关阀。
　　6 计量监督(历吏曲线、数据的上传计量管理信息系统和MES系统审核)
　　通过安装Intellution Web Server 2.0,授权的用户通过浏览器在全厂的光纤网中可实时监控油品出厂的实时计量数据,从而使火车成品油出厂实现统一调度和管理,使油品调度室、成品车间、火车装车车间在付油的全过程中保持协调一致,减少不必要的人为差错。
　　系统实现远程计量数据动态查询功能,通过安装SQL Server7.0网络数据库,付油的所有记录都已存贮到网络数据库中,授权的用户通过光纤网可在线发布和动态查询付油的所有数据,用户根据需要可查询付油时间、末端量、总表量以及绝对误差和相对误差。
　　7 实施效果
　　由于采用了质量流量计进行计量,质量流量计的准确度为0.2,远高于火车罐容的准确度等级0.4,采用质量流量计进行计量交接提高了计量的准确性。
　　采用质量流量计进行计量,取消了人工检尺与测温的工作程序,一列24节火车装车出厂可节约时间1h,加快了油品出厂速度。
　　同时安装了远程监控系统,对油品火车装车出厂安全及防盗方面进行了有效控制。
　　采用质量流量计实现定量装车出厂能提高火车的装载率。我公司成品油火车装车出厂由人工控制时,装载率只能达到91%,现采用质量流量计出厂计量,装车率达到近94%,还可进一步控制到95%左右。比人工装车控制上升3～4个百分点。
　　2011年全年成品油火车装车出厂量:120万吨,每节车按45t计算,装载提高了4%,按91%装载率计算共需槽车26667节,按95%装载率计算,每节槽车多装2t,共需25532节,实际可减少车皮1135节。
　　采用质量流量计实行定量装车,可准确可靠地控制装载量,实时监控装载率,为实现密闭装车提供了有力的保证。
　　参考文献
　　[1] JJG 039—2006.液体石油产品量自动控制系统[S].
　　[2] JJF 1048—1995.数据采集系统校准规范[S].