目前許多地區(qū)和單位仍然以人工測(cè)量罐內(nèi)液位為主，導(dǎo)致整個(gè)罐區(qū)的管理工作量非常大，由于人工檢測(cè)不及時(shí)容易造成罐內(nèi)的液位達(dá)不到要求或者有溢出現(xiàn)象，容易發(fā)生危險(xiǎn)，為避免此類問題的發(fā)生，我們通過采用基于和利時(shí)公司HOLLiAS LK PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)全廠的罐區(qū)液位自動(dòng)化檢測(cè)，并可記錄任意罐的溫度、液位、流量等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息，并設(shè)置兩臺(tái)互為熱備的操作員站，充分保證數(shù)據(jù)記錄的可靠性。
1 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的工業(yè)自動(dòng)化也發(fā)生了很大的變革，傳統(tǒng)的依靠繼電器和電子線路來實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)控制已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)的控制要求，尤其在石化行業(yè)，無論對(duì)控制系統(tǒng)的帶點(diǎn)能力還是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及運(yùn)算能力、可靠性等指標(biāo)都有了更高的要求。
在石油化工企業(yè)中，為了配合生產(chǎn)流程，要對(duì)原材料、半成品、成品等進(jìn)行運(yùn)輸和存儲(chǔ)，因此企業(yè)均建有大量的各類存儲(chǔ)罐，罐區(qū)儲(chǔ)罐參數(shù)的精確檢測(cè)、工藝流程的有效管理，對(duì)于相關(guān)生產(chǎn)裝置的安全和平穩(wěn)運(yùn)行具有十分重要的意義，前期多數(shù)用戶采用人工檢測(cè)的方式管理整個(gè)灌區(qū)，導(dǎo)致管理工作量大且易發(fā)生危險(xiǎn)，為此本文提出了以和利時(shí)LK PLC為下位的控制系統(tǒng)和上位采用HollyView進(jìn)行組態(tài)的罐區(qū)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，通過此系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了控制過程中的穩(wěn)定性、可靠性，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)、合理和高效。
2 灌區(qū)系統(tǒng)工藝
此系統(tǒng)主要控制三個(gè)灌區(qū)分別是北罐區(qū)、南罐區(qū)、舊罐區(qū)，每個(gè)罐區(qū)都對(duì)應(yīng)不同的泵和閥門，罐區(qū)內(nèi)裝車都有計(jì)量系統(tǒng)，當(dāng)計(jì)量流量發(fā)出到達(dá)信號(hào)時(shí)相對(duì)應(yīng)的閥門和泵關(guān)閉，同時(shí)當(dāng)每個(gè)罐區(qū)內(nèi)液位、溫度出現(xiàn)低報(bào)警、低低報(bào)警、高報(bào)警、高高報(bào)警時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的連鎖動(dòng)作。
所有泵、閥門的啟停及狀態(tài)均可在上位上進(jìn)行操作與顯示，報(bào)警信息及趨勢(shì)圖也可以根據(jù)時(shí)間進(jìn)行查詢，實(shí)時(shí)顯示溫度、流量、液位等數(shù)據(jù)，另每個(gè)閥門在手動(dòng)狀態(tài)下均可單獨(dú)進(jìn)行控制，方便操作人員進(jìn)行檢修。北灌區(qū)的工藝流程圖如圖2-1所示。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主要以北京和利時(shí)公司LK系列PLC為核心、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、聲控報(bào)警、儀表系統(tǒng)等組成，主要控制26個(gè)不同儲(chǔ)罐的溫度、液位、流量等，還包括13臺(tái)泵及9臺(tái)開關(guān)閥的控制，所有儲(chǔ)罐均設(shè)置液位高低限報(bào)警、溫度報(bào)警、流量控制。在中央控制室設(shè)置操作員站和工程師站，并聯(lián)網(wǎng)至總控室，方便人員對(duì)整廠的系統(tǒng)監(jiān)控與管理，硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示。
系統(tǒng)分為操作員站、工程師站通過以太網(wǎng)連接，操作員站配置與工程師站相同，只是部分功能受限，上位畫面中模擬現(xiàn)場(chǎng)的立體化動(dòng)態(tài)工藝流程圖畫面顯示，并顯示溫度、流量、控制元件狀態(tài)等，液位采用比例棒圖及字符數(shù)據(jù)并輔以直觀的油罐立體圖的形式顯示儲(chǔ)罐實(shí)際液位，閥門及泵的控制也是根據(jù)實(shí)際進(jìn)行操作并有相互連鎖關(guān)系。每個(gè)罐的信息每10毫秒內(nèi)采樣一次，并實(shí)時(shí)顯示各種信息，在系統(tǒng)中分別設(shè)置各種報(bào)警，使工作人員方便快捷的查詢各種信息。
狀態(tài)報(bào)警是顯示罐內(nèi)液位超限位的狀態(tài)，如罐號(hào)設(shè)定的上/下限值及液位實(shí)時(shí)值，例如：當(dāng)液位低于下限一定值時(shí)表示油罐已空，高于一定值時(shí)油罐已滿，并根據(jù)需求設(shè)定遠(yuǎn)端報(bào)警，趨勢(shì)圖可實(shí)時(shí)顯示溫度及液位的趨勢(shì)狀態(tài)，報(bào)警信息如圖3-2所示。
[DividePage:NextPage]
4 應(yīng)用特點(diǎn)
基于LK系列PLC的罐區(qū)儀表系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
?
穩(wěn)定性、可靠性
系統(tǒng)采用和利時(shí)公司LK系列PLC，LK系列PLC主要針對(duì)中大型或?qū)煽啃砸蟾叩目刂葡到y(tǒng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)借鑒了和利時(shí)公司DCS產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn)，在惡劣的工作環(huán)境下仍然可以保證長時(shí)間可靠的工作，LK系列PLC還通過了UL和CE兩大國際認(rèn)證。
?
運(yùn)算速度
LK系列PLC運(yùn)算速度高達(dá)0.013 us，邏輯控制容量大，支持SD卡程序下裝，支持LD、ST等多種語言混合編程， LK編程軟件中帶有增量PID功能塊，通過配置參數(shù)就可以很方便的實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算功能。
?
數(shù)據(jù)采集
實(shí)時(shí)、高精度、模擬信號(hào)采集經(jīng)過PLC轉(zhuǎn)換再通過以太網(wǎng)傳送至上位機(jī)，采樣周期只有10ms
?
輸出控制
專線油閥門開關(guān)，控制調(diào)節(jié)閥的開度、電機(jī)的啟停及各種狀態(tài)信息
?
數(shù)據(jù)處理及計(jì)算能力
模擬輸入信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換，在PLC進(jìn)行處理，超限檢查，最大最小值的計(jì)算，流量及累計(jì)流量等信息的統(tǒng)計(jì)功能
?
畫面顯示功能
畫面顯示廠區(qū)總貌，各個(gè)單元的流程，閥門及泵的運(yùn)行狀態(tài)，各種采信號(hào)的趨勢(shì)圖、棒圖、常用的數(shù)據(jù)表格等，工程師站和操作員站畫面相同，只是部分功能操作員站受限，顯示內(nèi)容包括開關(guān)狀態(tài)、泵的運(yùn)行停止及故障狀態(tài)、動(dòng)態(tài)顯示各測(cè)量值。
歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表功能
通過上位機(jī)可以方便的查詢、統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)，保存歷史數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)相關(guān)量的趨勢(shì)曲線，根據(jù)用戶的需要可以提供報(bào)表功能，根據(jù)年月日的操作情況做成報(bào)表的形式，提供有效的技術(shù)參數(shù)。
?
多級(jí)管理系統(tǒng)
根據(jù)需求可以分級(jí)進(jìn)行管理，操作員站、工程師站、總控室等均可通過以太網(wǎng)進(jìn)行連接，詳細(xì)的操作記錄均可進(jìn)行記錄，使管理更加科學(xué)有效。
5 結(jié)束語
化工罐區(qū)儀表控制系統(tǒng)在環(huán)境治理、科學(xué)管理上有著深遠(yuǎn)的意義，此類系統(tǒng)也將成為控制領(lǐng)域新的方向。本系統(tǒng)已經(jīng)投入實(shí)際運(yùn)行，且性能穩(wěn)定可靠，較好地滿足了控制過程中的控制與管理相結(jié)合的要求。其系統(tǒng)的安全可靠性和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性方面獨(dú)到的優(yōu)越性、友好性以及其自動(dòng)化程度都達(dá)到了先進(jìn)水平。技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，LK系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系統(tǒng)的控制任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 丁勇，鄭金吾;基于PLC的泵機(jī)控制[J];自動(dòng)化儀表
[ 2 ] 李勝，孫世榮，趙英凱，林錦國.工業(yè)組態(tài)軟件在罐區(qū)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）
[ 3 ] 顧戰(zhàn)松.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社
[ 4 ] 陳再良.罐區(qū)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].石油化工自動(dòng)化
[ 5 ] 黃步余，賈鐵虎;關(guān)于石油化工自動(dòng)化的新發(fā)展[J];自動(dòng)化博覽
（轉(zhuǎn)載）
