由于服務(wù)對(duì)象的差異，如計(jì)量準(zhǔn)確度的要求，資金承受能力等因素，流量批量控制系統(tǒng)就有多種結(jié)構(gòu)，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是有共性的。例如，系統(tǒng)都有流量測(cè)量?jī)x表(傳感器、變送器)和執(zhí)行器，不同結(jié)構(gòu)的差異主要在于完成邏輯控制任務(wù)的設(shè)備。大體上可分為三種結(jié)構(gòu)，即以計(jì)算機(jī)或PLC等通用設(shè)備組成的系統(tǒng);在流量轉(zhuǎn)換器上增設(shè)控制功能完成邏輯控制的系統(tǒng);用專為批量控制設(shè)計(jì)的智能儀表完成批量控制的系統(tǒng)。
一、以計(jì)算機(jī)或 PLC等通用設(shè)備組成的控制系統(tǒng)
(1)系統(tǒng)組成
圖5.1所示是一個(gè)完成90#、70#汽油經(jīng)鶴管向鐵道槽車發(fā)料的批量控制系統(tǒng)實(shí)例，圖中，ZF1和ZF2氣缸閘閥完成90#、70#汽油裝車的切換，ZF3為油氣回收閥，ZF4控制鶴上的氣缸左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鶴管的橫向?qū)ξ?，鶴管的上下伸縮由鶴管上的開(kāi)關(guān)控制。以上操作均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的氣動(dòng)控制箱手動(dòng)控制。
當(dāng)空槽車從鐵道上進(jìn)入裝車臺(tái)位后，臺(tái)位上操作工進(jìn)行鶴管對(duì)位等操作，準(zhǔn)備工作完成后，按下就地控制箱的“準(zhǔn)備就緒”按鈕，計(jì)算機(jī)接收到此信號(hào)后，就開(kāi)始發(fā)料裝車，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，立即發(fā)出信號(hào)關(guān)閉閘閥FV-253，實(shí)現(xiàn)定量裝車。
(2)流量計(jì)和計(jì)算機(jī)的配置
流量計(jì)選用渦輪流量計(jì)，計(jì)算機(jī)選用工控制機(jī)，配5塊PCL-830與5塊PCLD-880板構(gòu)成50路頻率輸入口，供流量信號(hào)采集。開(kāi)關(guān)量輸入采用2塊PCL-722與PCLD-782B構(gòu)成288路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入，開(kāi)關(guān)量輸出采用2塊PCL-722與PCLD-785B構(gòu)成288路繼電器輸出。考慮以后要接收模擬輸入信號(hào)，另外配置了模擬量采集用的1塊PCL-813和5塊PCLD-880構(gòu)成光電隔離A/D轉(zhuǎn)換輸入。
(3)系統(tǒng)功能
①手動(dòng)/自動(dòng)功能。為確保系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)在具備自動(dòng)控制功能的同時(shí)，還具備手動(dòng)功能。在需要時(shí)，操作工可手工實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的啟閉。
②模擬流程圖功能。操作室離裝車臺(tái)位較遠(yuǎn)，為使操作工準(zhǔn)確、直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)情況，在操作室內(nèi)的操作臺(tái)上設(shè)置模擬流程圖。通過(guò)閥門(mén)上的回信開(kāi)關(guān)將現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的狀態(tài)及流量值在流程圖上顯示。
③參數(shù)設(shè)定功能。通過(guò)計(jì)算機(jī)可設(shè)定裝車車型及裝車量，并具有良好的容錯(cuò)功能。
④記錄輸出功能。系統(tǒng)自動(dòng)記錄每次作業(yè)的閥位狀態(tài)、裝車量等各種數(shù)據(jù)，并可根據(jù)需要打印出報(bào)表。
⑤顯示畫(huà)面?？娠@示每個(gè)鶴位的參數(shù)、操作狀態(tài)、流量數(shù)值、閥門(mén)狀態(tài)、報(bào)警內(nèi)容等。
⑥密碼設(shè)定功能。各個(gè)操作工都有自己的密碼，鍵入密碼后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)登錄，從而有效防止未被授權(quán)的人員擅自操作，引發(fā)事故，并為追查事故原因及責(zé)任人提供了依據(jù)。
(4)系統(tǒng)特點(diǎn)
①系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮得較全面，安全可靠性好。
②做到管控一體化，有利于提高管理水平。
③適合每次發(fā)料需較長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)象。
④對(duì)于多臺(tái)位相同裝車對(duì)象依次操作非常適合，投資可大大節(jié)省。
⑤需要自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。
二、帶邏輯控制的流量變送器組成的控制系統(tǒng)
科氏力質(zhì)量流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的計(jì)算能力和很快的運(yùn)算速度，在完成流量信號(hào)轉(zhuǎn)換等任務(wù)之外，加入邏輯運(yùn)算功能，并增設(shè)若干開(kāi)關(guān)量輸入通道和開(kāi)關(guān)量輸出通道，從而能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯控制，與執(zhí)行器及輔助設(shè)備一起組成簡(jiǎn)單的流量批量控制系統(tǒng)。
科氏力質(zhì)量流量計(jì)具有很高的測(cè)量準(zhǔn)確度，而且直接顯示質(zhì)量流量，因此，與邏輯控制部分結(jié)合完成流量批量控制，有可能得到較高的控制精確度。
三、由智能流量批量控制器組成的控制系統(tǒng)
在由智能流量批量控制器組成的系統(tǒng)中，由于控制器是為流量批量控制專門(mén)設(shè)計(jì)、所以功能較全，如果功能方面還存在某些不周全之處，可以與我公司協(xié)商作為特殊訂貨，進(jìn)行補(bǔ)充完善。
(1)系統(tǒng)組成
圖5.2所示是一個(gè)成品油裝船發(fā)料批量控制系統(tǒng)實(shí)例，由科氏力質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量流量，專用批量控制器進(jìn)行邏輯控制，根據(jù)需要分別對(duì)兩個(gè)碼頭上的油船進(jìn)行發(fā)料，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)選擇發(fā)料對(duì)象。
由于流量轉(zhuǎn)換器裝在放料閥前面，所以背壓能得到保證，但是，如果切斷閥在發(fā)料停止信號(hào)到來(lái)時(shí)立即全關(guān)，原來(lái)高速流動(dòng)的液體會(huì)產(chǎn)生“水錘”效應(yīng)，對(duì)儀表造成影響，為了避免這種情況的發(fā)生，切斷閥采用了二階段閥。
該系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)顯示器是為了提高操作透明度而設(shè)置的，即流量變送器的模擬輸出信號(hào)送到位于碼頭上的數(shù)字積算儀。積算儀在進(jìn)行發(fā)料的同時(shí)，同步積算并顯示總量，從而避免黑箱操作，使客戶放心。
控制器中的信息通過(guò)通信口送上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝船管理，自動(dòng)開(kāi)票、自動(dòng)生成報(bào)表等。
(2)系統(tǒng)特點(diǎn)
①系統(tǒng)的組成較簡(jiǎn)單，只需對(duì)控制器進(jìn)行組態(tài)，系統(tǒng)即可投入使用。
②由于系統(tǒng)還有在線校準(zhǔn)裝置，科氏力質(zhì)量流量計(jì)可定期在線校準(zhǔn)，所以發(fā)料精確度更有保證。
③該系統(tǒng)設(shè)計(jì)一表兩用和增設(shè)現(xiàn)場(chǎng)總量指示，都是從實(shí)際需要出發(fā)，是很有實(shí)用價(jià)值的。
