無(wú)脈動(dòng)、低噪音、振動(dòng)小、壽命長(cháng),準確度等級高、高可靠性、流量范圍大等優(yōu)點(diǎn),使UF-Ⅱ螺旋轉子流量計(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“UF-Ⅱ”)廣泛用于石油、化工、碼頭等行業(yè)的油品貿易計量和管理控制。本文項目選用了2臺LB834-112型表,安裝于某石化成品油碼頭5#躉船。KFX壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
一、UF-Ⅱ與油品出廠(chǎng)數采系統的結合
整個(gè)數采系統由操作站、控制站、報表機、躉船顯示和網(wǎng)絡(luò )通信部分組成,如圖1所示。
操作站硬件:DELL服務(wù)器PE2500P3/933/512M/36G/19。
軟件:WNT4.0、IFIX2.6(有限點(diǎn),300點(diǎn))、VB6.0、Access數據庫、Oracle數據庫、計量監控操作應用系統。
貿易交接用CMF:MicroMotion公司D600配9739。
數采控制站以GE-FANUC-9030PLC為基礎組成。選PLC是其系特殊體系結構的工業(yè)計算機,經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展,功能已有極大提高,不僅能實(shí)現邏輯判斷、計時(shí)、計數等順序控制功能,還具有算術(shù)運算、對模擬量進(jìn)行控制等功能。它面向控制過(guò)程及面向問(wèn)題的編程語(yǔ)言,既保持了傳統控制線(xiàn)路的清晰直觀(guān)特點(diǎn),又顧及了大多數電儀技術(shù)人員的讀圖習慣及微機應用水平。同時(shí)PLC專(zhuān)為惡劣工業(yè)環(huán)境設計,能在電噪聲很強,電磁場(chǎng)干擾、機械振動(dòng)、溫濕度變化都很大的環(huán)境中使用。
控制站以模件IC693APU300接收UF-Ⅱ脈沖。其他模件有:CPU模件IC693CPU360、協(xié)處理模件IC693PCM311、以太網(wǎng)卡轉換器IC649AEA102、以太網(wǎng)接口模件IC693CMM321、模擬量輸入模件IC693ALG223、開(kāi)關(guān)量輸入模件IC693MDL646、電源模件IC693PWR321等;軟件有LOGICMASTER90編程軟件,(VER9.02)MEGABASIC等。系統與CMF通信用RS-485方式,標準Modbus協(xié)議,RTU模式;通信參數為:9600b/s、8位數據位、1位奇校位、1位停止位,按周期輪詢(xún)采集累計量、瞬時(shí)流量、密度、溫度信號。功能和特殊要求:計量管理系統從控制站讀入現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據,進(jìn)行記錄、處理與監控操作,以及數據登錄等,實(shí)時(shí)性強,系統操作權完全由應用系統控制,不允許隨便退出應用系統進(jìn)入操作系統。2#操作站運行的躉船顯示程序和批量裝船語(yǔ)音報警程序在系統中功能非常重要,IFIX通過(guò)后臺功能定時(shí)調用其運行。實(shí)時(shí)數據記錄在該機的歷史數據庫中,批量裝船實(shí)時(shí)數據記錄在該機的Access數據庫中。該機安裝Oracle數據庫兼做服務(wù)器,與1#站互為備用,各監控操作畫(huà)面相同。與企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)機交換的數據存在1#站的Oracle數據庫中,并與上級網(wǎng)通信。
二、UF-Ⅱ使用的三個(gè)注意點(diǎn)
UF-Ⅱ是通過(guò)一對轉子進(jìn)行測量的,要求被測介質(zhì)純凈度高,應安裝合格的過(guò)濾裝置。在非連續使用場(chǎng)合再次使用時(shí),須注意氣穴等增大計量誤差。若介質(zhì)可能氣化發(fā)生氣液兩相時(shí),氣體分離器是保證準確計量的必備裝置。為取信用戶(hù),UF-Ⅱ測量點(diǎn)應盡量靠近油船,避免表下游管線(xiàn)儲量引發(fā)異議。
1.UF-Ⅱ用于成品油計量中磁耦合問(wèn)題
UF-Ⅱ有電子、機械兩種計數表頭供選,轉子運動(dòng)經(jīng)傳動(dòng)部件磁耦合給變換單元,保證儀表密封。變換單元將轉子旋轉數換算為流量當量傳遞給計數單元,經(jīng)計數單元前置電路整形處理,形成計數脈沖,表頭累積顯示,也可遠傳。這里需要強調兩種表頭磁耦合的區別:電子表頭的信號耦合由傳動(dòng)板上嵌入的小磁石承擔,傳動(dòng)板與探頭的間隙僅1mm,其間充滿(mǎn)被測介質(zhì);機械表頭配套的內外耦合磁鋼間間隙也很小,但在密封腔體外,其間無(wú)介質(zhì)。若介質(zhì)中無(wú)鐵磁物質(zhì),兩者無(wú)優(yōu)劣之分。
可成品油因加工與輸儲容器內壁腐蝕,其中懸浮有視力不能分辨的鐵屑微粒。盡管配套過(guò)濾器可防止固體物質(zhì)卡住轉子,且濾網(wǎng)孔很小,但鐵微粒仍可通過(guò)。此時(shí)用電子表頭,油品進(jìn)入腔體夾帶的鐵微粒便可能被磁石吸引,日久便聚集到傳動(dòng)板上磁石部位很小間蝦蔑,造成該部位磨損損壞。此現象筆者尚未見(jiàn)過(guò)報道,希望能引起重視。因此,介質(zhì)中若有鐵磁物質(zhì),宜用機械表頭。
2.UF-Ⅱ采用石墨軸承需注意保護
在計量汽油等低黏度介質(zhì)時(shí),若用滾珠軸承會(huì )因嚴重磨損而影響流量計的準確度等級和壽命。但石墨軸承具有優(yōu)良的耐磨性,在測量低黏度介質(zhì)時(shí)性能較滾珠軸承優(yōu)越得多。另外,介質(zhì)中含有微粒會(huì )影響滾珠軸承流量計的準確度等級,而對石墨軸承儀表影響很小。但是,石墨軸承須在油質(zhì)環(huán)境里運行,若置身氣體,軸承和軸之間則會(huì )因為高速旋轉而快速磨損甚至破碎。所以,UF-Ⅱ運行時(shí)腔體內必須充滿(mǎn)介質(zhì)使石墨軸承得到保護。若UF-Ⅱ用于裝船或裝在管線(xiàn)末端,送油結束后,若儀表出口無(wú)相應背壓維持存油,會(huì )使計量腔內進(jìn)入空氣,易致石墨軸承磨損破碎。在儀表出口加裝向上高于計量腔的彎管,保證腔內始終充滿(mǎn)介質(zhì),是簡(jiǎn)單卻十分有效的措施。工藝需要對輸油管線(xiàn)用水頂線(xiàn)處理時(shí),水不宜直接通過(guò)流量計,浸入石墨軸承間隙的水可能會(huì )對軸承造成損傷。用蒸汽試漏、吹掃更是覺(jué)對不允許的。
3.UF-Ⅱ與GE公司PLC的匹配
UF-Ⅱ電子計數單元輸出(4~20)mA的電流脈沖,可直接按圖2a連接到PLC脈沖模件IC693APU300,只需注意調整電阻R,使脈沖的高低電平20R與4R匹配PLC的門(mén)檻電壓即可。其他積算設備類(lèi)似。在選用機械式表頭配無(wú)接點(diǎn)脈沖發(fā)信器PG30DEP 時(shí),情況要復雜一些。 GE 公司 PLC 脈沖模件 IC693APU300 的輸入阻抗很低,簡(jiǎn)單按說(shuō)明書(shū)圖 2b 接線(xiàn),則送到 PLC 的脈沖幅值大大降低,不及 PLC 的門(mén)檻電壓,系統無(wú)法取到有效信號。按兩者 I/O 特性設計的接口電路如圖 3所示,圓滿(mǎn)解決了機械計數部件 PG30DEP 到脈沖模件 IC693APU300 的信號匹配問(wèn)題。
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