四、基于PLC的油品密闭装车系统

油品装车是炼油行业成品油出厂的重要环节。在装车期间，由于油品喷洒、搅动，不可避免地会发生油气蒸发，引起油品运输中的损耗，也污染了环境，危害操作人员的健康，而且容易因油气扩散而引起火灾事故，对生产造成很大威胁。为此，密闭装车系统很早就已成为人们的研究课题。

图5.3所示是一个基于PLC的油品发料控制和管理系统实例，它由一个PLC控制站、两个装车监控操作站和安装在现场的流量计、可燃气体报警器、控制阀、油品回收阀和液位报警器、静电接地夹等组成。

其中，装车监控操作站（上位机）部分设置两台工控机，分别安装点数足够的I/O开发板和运行版监控软件，这样从软件上进一步保证操作站监控的独立性。两个操作站设置成互为备用的工作方式，如果一个出现故障，仍然可以通过另外一个操作站进行装车操作，从而提高了系统的可靠性。

该实例中，系统具有下列联锁功能

①总管阀联锁条件:

各鹤位控制阀回讯有一个及以上为开；

各鹤位液位开关一个及以上高报警；

紧急停车按钮被按下。

②油气阀联锁条件:

静电接地夹有一个或以上未夹或接触不良；

90#油与93#油手动阀非仅开一个；

预置装车量小于车型标准量；

实装量达到预置量；

液位开关高报警发生；

紧急停车按钮被按下；

上位机无发油命令。

③控制阀联锁条件:

静电接地夹未夹或接触不良；

液位开关高报警发生；

90#油与93#油手动阀非仅开一个；

预置装车量小于车型标准量；

实装量达到预置量；

紧急停车按钮被按下；

油气阀未开到位。

五、最简单的流量批量控制系统

最简单的流量批量控制系统常以电磁切断阀或气动电动切断阀为终端执行元件，以流量定量控制仪或计算机完成流量演算、累积、显示和控制。流量传感器或变送器的型号有很大的选择空间，近几年来有的单位选用科氏力质量流量计,这当然有利于提高计量精确度，但投资较高。目前大多数用户仍使用涡轮流量计，主要原因如下。

①涡轮流量计有较高的测量精确度，非常高的重复性，而且流量只在很小范围内变化,0.2级传感器经非线性校正后，准确度还可进一步提高，能满足绝大多数使用需要。

②价格便宜。大约只需相同口径科氏力质量流量计的1/20。

③安装、使用和维修都简单、方便。

④涡轮流量计的最大不足之处是轴承容易磨损。这一点对于流量定量控制来说问题并不严重，因为这种控制是间歇操作，多数定量控制系统一天只运行数小时，所以轴承的寿命可比24h连续运行工况长若干倍。

图5.4所示为以涡轮流量计为流量测量单元，以软密封电磁阀为终端控制元件，同智能批量控制仪一起组成的典型流量定量控制系统，就其结构而言也是由专用流量批量控制器组成的系统。

流量批量控制简单的动作过程如下:操作人员向控制器输入本次发料量设定值 Q_s(或保持上一次设定值)后按一下“复位”键，然后“准备就绪”指示灯闪烁，就可按启动按钮，继电器闭合，电磁阀励磁打开，以预期的瞬时流量q_v开始发料。控制器指示瞬时流量并累积发料量Q(或一边累积一边做 △Q=Q_s-Q的运算)并显示此累积值，当Q=Q_s时，控制器发出关阀信号，将继电器接点断开，完成本次发料。待按一下复位(RESET)按钮，即准备下一次发料。

六、单摆式交替灌装控制系统

这种控制方式适用于在灌装台上对两个台位的容器进行交替灌装操作。图5.5所示是被广泛使用的一种定型系统，也属由专用控制器组成的系统。

在这种控制系统中，操作人员通过面板上的按键设定好“本批操作发料次数”、“一次发料预定量”和“V_A阀提前量”、“V_B阀提前量”、“间歇时间”、“小流量监视值”、“小流量监视时间”等数据之后，就可按“复位”键、“启动”键开始发料，先是V_A阀开，待累积流量达到一次发料预定量“提前量时”，V_A阀关闭，进入间歇期，“发料次数”加1。间歇期结束后，自动打开V_B阀灌装。如此交替灌装，直至实际“发料次数”与预定的“本批操作发料次数”相等，才停止循环。

交替灌装的特点是接受料液的容器容积小，发一次料所需的时间也短，稍有不慎就会发生料液外溢的事件。而忘记开泵、工艺阀门切换不当的情况又难以杜绝，所以设置有“小流量监视值”和“小流量监视时间”两个参数，当“V_A阀控制接点”闭合(或“V_B阀控制接点”闭合)后，如果定量控制器接收到的流量信号小于“小流量监视值”，就启动计时器，所计时间大于等于“小流量监视时间”后，组态就可以有两种选择，即“启动操作继续有效”和“发料操作暂停”。交替灌装时一般选“发料操作暂停”，若想继续发料操作，则可按“复位”键，因为进入小流量监视程序后，操作人员首先要处理为什么没有流量问题,往往无暇顾及台位上的操作。

为了应急，定量控制器上还应有“紧急停止”按钮。

在单摆交替灌装定量控制系统中，提高定量精确度需从两方面做工作，一是分别精确测定V_A和 V_B执行器的滞后时间，二是寻找滞后时间短的切断阀。据报道，在现场有防爆要求的条件下，经过改进的快速气动切断阀，滞后时间可以做到0.2s以内。