PLC技术在码头定量发油系统中应用分析

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摘 要

本文在分析码头定量发油系统中的人工方式存在问题的基础上，提出利用plc技术实现码头定量发油系统自动控制技术，对于PLC定量发油控制流程进行重点论述，经过实践表明，PLC系统能够准确控制码头定量发油，具有一定的推广意义。

【关键词】PLC技术 定量发油 关键技术 流程分析

PLC定量发油系统当前已经在成品油油库公路发油系统中采用，但是，相比于公路发油系统，码头发油系统有着自身的特点，传统的人工方式依然是当前的所采用的形式，即提货单被油库工作人员所接受以后，发油数量都由人工计算完成，记录录流量计“表底数”，得到相应的“表后数”，在打开手动阀门之后，通过油泵的启动来进行发油；发油流量计示值在“表后数”之前，通过人工手段进行发油泵的关闭；阀门则会在发油流量计示值到达“表后数”的情况下关闭，这就手工完成了发油过程，后续工作还包括把相关数据输入计算机系统，进行相关的统计和报表打印工作。由此可见，人为干预因素在码头发油过程中较多，存在一定的出错几率。同时，在人工计算的条件下，发油精度也存在一定问题，因为并没有考虑到温度环境变化对于油品密度和温度的影响。在常规的方法中，也是依靠人工方式进行修正和计算，需要发油管理系统中录入大量的参数数据，进行统计和报表打印，具有较大的工作量，耗费大量时间，使得发油操作效率有所降低。所以，我们应该借鉴成品油油库PLC公路发油系统的引用经验，利用先进的计算机网络技术、软件技术和自动化控制技术，对于油库码头发油方式进行改造，使得发油精度和发油效率进一步提高，人工劳动强度有所减低，能使公司的现代化管理水平进一步提高。

从上述过程可以看出，码头发油过程人为干预的因素过多，出错的机率很大。而且由于人工计算的局限，有时不考虑环境温度变化对油品温度、密度的影响，因此造成发油精度不高。采用常规的计算方法靠人工进行计算和修正，同时将大量的发油数据、参数输入到发油管理计算机进行统计和打印报表，工作量很大，容易出错，耗费了大量时间，极大地影响了发油操作的效率。

综上所述，参照成品油油库PLC公路发油系统的成功应用经验，利用现代化的自动控制技术、计算机软件及网络技术，改造目前油库码头的发油方式，提高发油效率及发油精度，降低工人的劳动强度，提高公司的现代化管理水平，具有重要的现实意义和迫切性。

1 PLC定量发油控制流程

1.1 油路及发油工艺探讨

在基于PLC的码头定量发油系统中，经过管道油库成品油流入发油泵，然后在发油泵的加压作用下而使得电动阀作用，在一定的发油指令所要求的规定控制规则下，对于PLC进行编程，并实现电动阀的开闭，油品会在经过流量计送到电动阀，同时，PLC来控制电控阀，最后，油品经过发油管到流到码头游船。

这里的两种发油工艺则是在油库地势高于码头的情况下，第一种称为停泵发油，并不需要启动泵，则是利用油品自身重力，让其流入油船；第二种称为启泵发油，则是利用发油泵的加压作用，能够有效加速油品进行输送到油船。在不同的现场条件下，通过相关的发有操作系统来进行选择停泵发油或者启泵发油的形式，其中，停泵发油则有利于环保。

这里按照J21V发油为例进行说明，在发油过程中，先启动2#发油泵，对于J20电动阀进行逐步的开启操作，此时，需要对于压力进行检测，最后才能进行J21V电动阀的打开，进行油品的输出。当发油量接近到预发量的时候，PLC能够监测到，这时则应该把2#泵进行关闭，然后，在把J21V电液阀进行关闭，最后，才逐步关闭J20V电动阀。应该采用逐渐开闭在控制开关阀的过程中，为了避免出现水击情况，使得阀门和流量计损坏，不能进行急速地全闭和全开操作。

这里采用变频泵控方式来进行该油库的设计，来控制发油泵的转速控制。其中，输油阀门出的流量和压力等数据则是利用PLC中的AI模块进行不断地采集，在预定的流量和压力要求下，对于变频器输出频率和电动阀的开度进行动态调节，使得发油泵转速得到很好控制，能够满足管内发油的中的压力恒定的要求，使得流量计的流量稳定性得以满足。

1.2 PLC发油系统定量控制实现探讨

基于PLC的进行定量发油控制过程主要包括以下步骤：

（1）发油指令的接受。操作人员进行发油参数的输入，进入相关流程，PLC系统能够有效处理相关输入操作，根据实际发油流程进行指令下达；

（2）发油过程的初始化。油罐的相应温度、液位等工艺参数可以利用PLC通过网络获得，完成发油初始化过程。

（3）发油泵启动。检测压力则是通过软启动降压启动油泵来实现，观察压力上升过程中，在快要达到临界值，按照开度的20%打开输油阀门，进行输油；输油阀门按照开度增加20%，进行流量和压力的检测，阀门经过多次就可以完全打开。

（4）发油过程。阀门开度的控制和调节，还要对于温度、压力、流量以及互锁保护装置进行检测，对于是否发完油进行判断，在没有结束情况下，则重复上述步骤，否则进入下一步。

（5）油泵停发。本次是否完成发油则是根据流量检测获得，在停止发油泵过程中，应该按照一定开度的比例进行分阶段的关闭输油阀门，为了避免停泵造成水击影响，应该采用分阶段关闭输油阀的方式，在考虑流速和管道大小的基础上，进行停泵和关阀的提前量的智能化设定。

（6）处理完成。完成本次发油，并进行一定处理，利用网络通信，操作员可以获得相关信息。

综上所述，从上述的步骤可以看出，定量控制精度能在发油操作中实现，这就需要保证流量计的精度，在考虑实际情况基础上，采用误差在0.2%的流量计，流量和压力的稳定控制通过PLC系统实现，能够满足生产的精度要求。另外，停泵关阀的提前量的设定也是一个关键问题，在发油结束前需要确定的量一方面需要进行一定的计算，一方面则有需要依赖于经验值，在不同的压力条件下，存在不可能一致的发油管状态，所以，为了的的较为准确的提前量，则应该把发油管的长度、尺寸以及关阀时间和实际发油量相比较而进行分析。

3 结语

通过利用PLC系统，实现码头定量发油控制系统，使得人员劳动强度有所降低，油库发油效率大大增加，人工操作中存在一些难以避免的弊端能有效处理，为了保证发油系统能够稳定可靠运行，PLC采用冗余设计，尤其适用于工况条件较为复杂的油库现场中，能为系统的正常稳定使用奠定基础，经过实践应用表明，该方案具有一定的推广应用价值。

参考文献

[1]刘春生， 赵峰. 集散式自动发油系统的设计与研制[J].测控技术， 2001，20（3）.

[2]付石， 谢海林. 油库自动化系统应用现状[J].油气储运， 2013，32（3）.

作者单位

广州华南信息技术有限公司 广东省广州市 510510