成品车间汽车装油台计量装车系统升级改造

成品车间汽车装油台计量装车系统升级改造
【摘要】本文阐述了计量装车系统改造的必要性，重点介绍了装车系统改造的方案说明、改造后达到的总体目标、装车系统原理结构图、改造时质量流量计必须满足的条件及改造后的优点等。

【关键词】计量装车系统；质量流量计；批量控制器；RS485通讯定量控制；计量准确度
一、概述
延安炼油厂成品车间汽车装油台计量装车系统自2003年使用以来，一直采用的是刮板流量计计量，精度为±0.2%，但是现使用的刮板流量计经过多年的使用后存在以下缺陷：故障率高与维修成本大；刮板长期磨损泄漏量大造成流量计不能准确计量，且用电流信号传输也会造成装车误差，易造成少装、超装、冒罐等责任、安全事故发生。

因此我们拟将现有的刮板流量计改造为质量流量计，提高计量准确度。

二、改造方案说明
定量装车控制系统改造后由质量流量计、批量控制器、多阶数控阀门、防静电溢流开关等组成。

质量流量计为主要计量器具。

批量控制器作为分布式总线控制器，采集质量流量计的瞬时流量、累积流量、温度、密度等AMS数据来控制阀门的运行，实现自动装车。

批量控制器提供标准的MODBUS RTU接口，与原有的地重衡称重软件进行数字通讯，从而达到质量流量计装车量与地磅称重装车量进行实时对比。

三、总体目标
本次改造完成分布式控制和集中监控管理功能，以达到以下目标：
1.升级改造后的质量流量计与批量控制器采用RS485通讯，系统计量累积精度等同质量流量计精度，达到贸易结算要求。

2.提高定量控制准确度，应发量与实发量控制精度为±15kg，提高工作效率并减少财务结算的工作量。

3.实现质量流量计在线AMS功能，对质量流量计组态信息，过程报警信息在线监控，保证质量流量计正常、精确、稳定运行。

四、装车系统原理结构图
基本配置：质量流量计1台、批量控制器1台、气动多段球阀1台、静电溢流保护器1套，系统结构图如下所示：
批量控制器接受上位机的预装量或手动输入预装量，按确定键启动装车，这时输出启动信号打开阀门，同时打开油气回收附阀，开始采集质量流量计数据。

批量控制器会按照程序自动调节阀门装车，当实发量到达预装量时关闭阀门，本次装车结束。

期间如果有静电报警、溢流报警、低流量报警等报警时，系统会自动停止装车，待报警处理完成后，可手动再次启动装车。

五、功能描述
1、要保证计量数据的准确性，达到贸易交接的计量要求，质量流量计必须满足以下条件：
1）质量流量计的精度要达到贸易结算计量要求的等级。

2）质量流量计符合法定的检定要求，并保证在检定有效期内使用。

3）质量流量计同批控器之间采用数字通信，采集流量计中的原始累积量作为贸易结算数据。

4）保证质量流量计检定完成时的组态数据，在使用过程中不发生改变，否则检定无效。

（需要实时监控流量计AMS信息中的组态信息，发生改变时发出报警）
5）保证质量流量计在使用过程中无故障报警，否则流量数据无效。

6）保证质量流量计的安装符合安装要求，在使用过程中，流量计运行工况满足流量计的运行条件要求。

（对易挥发性液体在装车过程中无汽液两相流；流量计安装无应力；管道无大震动；实际流量不可超过流量计的额定范围）
2、完成质量流量计的改造后具有以下优点：
1）质量流量计当前的累积数保存于不可复位的寄存器中（此数据任何人都不可复位）。

2）质量流量计与批控器之间为数字通讯，批控器会提取流量计中所有的数据（过程变量、组态信息、报警信息），即使批控器发生故障，而流量计内的数据是不会丢失的。

3）批控器与流量计之间采用数字通讯，实时采集质量流量计库存累积量，根据控制单元发出的开始装车和结束装车命令，自动采集并保存流量计的前表数
和后表数，后表数与前表数相减就得到了计量结算数据。

4）批控器与流量计之间采用数字通讯，实时采集质量流量计库存累积量，根据控制单元发出的开始装车和结束装车命令，自动采集并保存流量计的前表数和后表数，后表数与前表数相减就得到了计量结算数据。

5）质量流量计与批控器之间为数字通讯，在数据处理过程中，批控器对数据没有任何转换或修改，所以没有任何附加误差。

而刮板流量计采用4-20mA信号输入时，就会产生数据转换的误差和累积计算误差。

尤其当批控器发生故障，无法进行流量的测量和累积，而装车还在继续时，结算流量就会大大少于实际流量。

当管道流量大于4-20mA信号设定的量程上限时，批控器也不会累积大于量程上限的流量值，这些都会发货方造成重大的经济损失。

六、结束语
总之，将现有的刮板流量计改为质量流量计，且将目前的电流信号传输改为485通讯协议传输，装车精度将大大提高；不仅可以消除冒罐等安全隐患；而且可以直接与用户实现质量交接，为以后我厂火车装油台计量装车系统的改造奠定技术基础。