作者簡(jiǎn)介 孫峰，山東輕工業(yè)學(xué)院本科生，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現任北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司區域技術(shù)支持。 

    摘 要 目前許多地區和單位仍然以人工測量罐內液位為主，導致整個(gè)罐區的管理工作量非常大，由于人工檢測不及時(shí)容易造成罐內的液位達不到要求或者有溢出現象，容易發(fā)生危險，為避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，我們通過(guò)采用基于和利時(shí)公司HOLLiAS LK PLC的自動(dòng)控制系統來(lái)實(shí)現全廠(chǎng)的罐區液位自動(dòng)化檢測，并可記錄任意罐的溫度、液位、流量等數據，實(shí)時(shí)顯示報警信息，并設置兩臺互為熱備的操作員站，充分保證數據記錄的可靠性。

    關(guān)鍵詞 LK PLC；罐區；儀表；信息化。

    Abstract At present, many regions and unit still using artificially measuring tank of liquid level primarily,Oilcan workload is very large and artificial detection not timely and easy to cause the tank of liquid level isn’t up to scratch or have overflow phenomenon,easy occurrence dangerous,through Beijing Hollysys company based to HOLLIAS LK PLC automatic control system can realize plant oilcan level of automated testing,record any tank temperature、level 、flow parameters,and real-time display alarming information,and set a number of operators stand realize the comprehensive information management terminal.
    Key Words Lk plc;tankfarm;instrument;informatization

    1 引言

    隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當前的工業(yè)自動(dòng)化也發(fā)生了很大的變革，傳統的依靠繼電器和電子線(xiàn)路來(lái)實(shí)現的系統控制已經(jīng)不能滿(mǎn)足系統的控制要求，尤其在石化行業(yè)，無(wú)論對控制系統的帶點(diǎn)能力還是數據存儲及運算能力、可靠性等指標都有了更高的要求。
   
                        

    在石油化工企業(yè)中，為了配合生產(chǎn)流程，要對原材料、半成品、成品等進(jìn)行運輸和存儲，因此企業(yè)均建有大量的各類(lèi)存儲罐，罐區儲罐參數的精確檢測、工藝流程的有效管理，對于相關(guān)生產(chǎn)裝置的安全和平穩運行具有十分重要的意義，前期多數用戶(hù)采用人工檢測的方式管理整個(gè)灌區，導致管理工作量大且易發(fā)生危險，為此本文提出了以和利時(shí)LK PLC為下位的控制系統和上位采用HollyView進(jìn)行組態(tài)的罐區控制系統設計思路，通過(guò)此系統的應用大大提高了控制過(guò)程中的穩定性、可靠性，從而實(shí)現整個(gè)系統運營(yíng)的經(jīng)濟、合理和高效。

    2 灌區系統工藝

   此系統主要控制三個(gè)灌區分別是北罐區、南罐區、舊罐區，每個(gè)罐區都對應不同的泵和閥門(mén)，罐區內裝車(chē)都有計量系統，當計量流量發(fā)出到達信號時(shí)相對應的閥門(mén)和泵關(guān)閉，同時(shí)當每個(gè)罐區內液位、溫度出現低報警、低低報警、高報警、高高報警時(shí)進(jìn)行相應的連鎖動(dòng)作。

    所有泵、閥門(mén)的啟停及狀態(tài)均可在上位上進(jìn)行操作與顯示，報警信息及趨勢圖也可以根據時(shí)間進(jìn)行查詢(xún)，實(shí)時(shí)顯示溫度、流量、液位等數據，另每個(gè)閥門(mén)在手動(dòng)狀態(tài)下均可單獨進(jìn)行控制，方便操作人員進(jìn)行檢修。北灌區的工藝流程圖如圖2-1所示。

               
                                     2-1 北罐區流程圖

    3 系統設計

    系統主要以北京和利時(shí)公司LK系列PLC為核心、執行機構、聲控報警、儀表系統等組成，主要控制26個(gè)不同儲罐的溫度、液位、流量等，還包括13臺泵及9臺開(kāi)關(guān)閥的控制，所有儲罐均設置液位高低限報警、溫度報警、流量控制。在中央控制室設置操作員站和工程師站，并聯(lián)網(wǎng)至總控室，方便人員對整廠(chǎng)的系統監控與管理，硬件結構示意圖如圖3-1所示。
                  
                            3-1 硬件結構示意圖

    系統分為操作員站、工程師站通過(guò)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(huà)面中模擬現場(chǎng)的立體化動(dòng)態(tài)工藝流程圖畫(huà)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據并輔以直觀(guān)的油罐立體圖的形式顯示儲罐實(shí)際液位，閥門(mén)及泵的控制也是根據實(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毫秒內采樣一次，并實(shí)時(shí)顯示各種信息，在系統中分別設置各種報警，使工作人員方便快捷的查詢(xún)各種信息
狀態(tài)報警是顯示罐內液位超限位的狀態(tài)，如罐號設定的上/下限值及液位實(shí)時(shí)值，例如：當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(mǎn)，并根據需求設定遠端報警，趨勢圖可實(shí)時(shí)顯示溫度及液位的趨勢狀態(tài)，報警信息如圖3-2所示。

                  
 
                
                             3-2 報警信息示意圖

    以26個(gè)罐所采集及控制信號為例，PLC硬件配置清單如下：
       
                            表 3-1PLC硬件清單
      

    4 應用特點(diǎn)

    基于LK系列PLC的罐區儀表系統具有如下特點(diǎn)：
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    穩定性、可靠性

    系統采用和利時(shí)公司LK系列PLC，LK系列PLC主要針對中大型或對可靠性要求高的控制系統，產(chǎn)品設計借鑒了和利時(shí)公司DCS產(chǎn)品的成功經(jīng)驗，在惡劣的工作環(huán)境下仍然可以保證長(cháng)時(shí)間可靠的工作，LK系列PLC還通過(guò)了UL和CE兩大國際認證。
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    運算速度

    LK系列PLC運算速度高達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(yǔ)言混合編程， LK編程軟件中帶有增量PID功能塊，通過(guò)配置參數就可以很方便的實(shí)現PID運算功能。
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    數據采集

    實(shí)時(shí)、高精度、模擬信號采集經(jīng)過(guò)PLC轉換再通過(guò)以太網(wǎng)傳送至上位機，采樣周期只有10ms
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    輸出控制

    專(zhuān)線(xiàn)油閥門(mén)開(kāi)關(guān)，控制調節閥的開(kāi)度、電機的啟停及各種狀態(tài)信息
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    數據處理及計算能力

   模擬輸入信號通過(guò)A/D轉換，在PLC進(jìn)行處理，超限檢查，最大最小值的計算，流量及累計流量等信息的統計功能
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    畫(huà)面顯示功能

    畫(huà)面顯示廠(chǎng)區總貌，各個(gè)單元的流程，閥門(mén)及泵的運行狀態(tài)，各種采信號的趨勢圖、棒圖、常用的數據表格等，工程師站和操作員站畫(huà)面相同，只是部分功能操作員站受限，顯示內容包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)、泵的運行停止及故障狀態(tài)、動(dòng)態(tài)顯示各測量值。
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    歷史數據查詢(xún)、報表功能

    通過(guò)上位機可以方便的查詢(xún)、統計歷史數據，保存歷史數據，并可以根據歷史數據預測相關(guān)量的趨勢曲線(xiàn)，根據用戶(hù)的需要可以提供報表功能，根據年月日的操作情況做成報表的形式，提供有效的技術(shù)參數。
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    多級管理系統

    根據需求可以分級進(jìn)行管理，操作員站、工程師站、總控室等均可通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，詳細的操作記錄均可進(jìn)行記錄，使管理更加科學(xué)有效。

    5 結束語(yǔ)

    化工罐區儀表控制系統在環(huán)境治理、科學(xué)管理上有著(zhù)深遠的意義，此類(lèi)系統也將成為控制領(lǐng)域新的方向。本系統已經(jīng)投入實(shí)際運行，且性能穩定可靠，較好地滿(mǎn)足了控制過(guò)程中的控制與管理相結合的要求。其系統的安全可靠性和網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)性方面獨到的優(yōu)越性、友好性以及其自動(dòng)化程度都達到了先進(jìn)水平。技術(shù)指標也達到了設計要求，LK系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系統的控制任務(wù)。

    參考文獻

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