山東濱化集團發貨場承擔著濱化集團的成品油發貨任務，日發貨量在20000t左右。由于鶴位較少且為手動發貨，導致整個發貨系統效率低，經常出現產品積壓現象。

　　新設計開發的成品油自動發貨系統不采用現成產品發油控制裝置或系統，而采用工程化的技術路線，從系統方案，功能、硬件、施工設計，軟件開發、安裝調試等各個環節可以和整個付油系統的土建、工藝的設計和施工安裝緊密地結合，實現一個有自己特點的個性化完美的自動控制系統。

　　一濱化集團油品發貨現狀

　　濱化集團發貨場由于手動人工負責成品油的發貨，導致效率低下，費力費時，經常出現汽車擁擠混亂現象，難以管理。

　　1.人工裝車程序

　　空車至門口，在操作室進行業務確認，接著，空車過磅，操作員開具聯絡單，開至指定車位，放下鶴管接好靜電接地，發貨員啟動電機，開始發貨，發貨員隨時讀取流量計的數值，當快發完時，手動關閉切斷球閥，停止發貨，貨車過磅。當貨物數量與提貨單的數量不吻合時，須重新發貨補油。

　　2.油品發貨存在問題

　　人工發貨裝車需要大量人力；手動控制閥門易出現油品溢出

　　現象；發油數量難以控制，經常需要補油或交款；發油效率極低，不適合大量的油品發送；人為因素影響發油結果嚴重；發油記錄由人工手寫，不能避免各種作弊現象。

　　二自動裝車系統改造的目標

　　1.本技術方案的改造目標

　　結合現有的工藝條件，配合工藝改造，采用先進、科學、適用的自動化系統的設計(包括作業流程)，將濱化集團發貨場建設成為具有當前先進水平的現代化油站，顯著提高付油作業效率和服務質量，展現良好的行業形象，并具有示范和推廣價值。

　　2.設計規模

　　濱化集團貨場承擔著年吞吐量200萬噸成品油的發送任務，根據各種油品的數量和2003年的發油情況，新建貨場的設計規模定為250萬噸。控制系統的設計規模按16個鶴位的容量進行配置，并適當考慮部分備件。

　　三工藝簡介及方案選擇

　　1.發貨工藝簡介

　　主油管線：采用8條150mm主管線。付油車位：車位采用100mm管線，100m3/h的流量。

　　2.改造方案

　　方案一：以容積式流量計為計量發貨依據，以定量裝車控制儀為控制核心，控制電液閥的開關來達到自動發油的目的，最后以地磅的檢斤數作為結算依據。成品油發貨使用這種流量計對油品的溫度、密度要求平穩，不允許有較大的浮動。溫度、密度變化很小時，發貨相當準確。

　　方案二：以質量流量計為計量發貨依據，以PLC為控制核心，控制電液閥的開關來達到自動發油的目的，最后以質量流量計的數據作為結算依據。

　　3.方案比較

　　裝車流量計是裝車定量控制的依據，一般有較高的精確度要求。高精確度流量計常用質量流量計或高精度體積流量計。前者價格高，但計量精確度高、使用可靠方便；后者價格便宜，但計量精確度不如前者高、使用不如前者可靠方便。流量計的選擇與裝車計量方案有關。如果裝車站采用一臺電子汽車衡作為銷售計量設備，那么，流量計僅作為裝車定量控制的依據，可以采用價格較低的、精確度一般的體積流量計。如果裝車站采用流量計作為銷售計量設備，那么每個鶴位都必須使用精確度高于±0.2％以上的質量流量計。但我公司現在的產品封罐時間短數量少，并且有些產品是邊生產邊發貨銷售(如輕蠟油)，這樣由于油品自身密度變化太大，而不是相對的穩定，所以會直接影響發貨的正常運行，因密度忽大忽小，發貨數量時多時少。給自動發貨系統帶來不安全因素和精確度降低。

　　鑒于以上情況和我公司生產發貨實際情況，建議對成品油自動發貨裝置選用質量流量計。

　　定量裝車控制儀，這是裝車自動化的基本核心控制儀表CONTROLENGINEERINGChina版權所有，因而是選型的關鍵。對定量裝車控制儀的基本要求是：控制功能要齊全，可進行功能組態。符合裝車現場防爆要求。要有優良的通信接口，可現場手動操作，也可聯網遠程操作。可靠性、可維護性好(從大量使用業績考核)具備現場緊急控制功能，一旦現場發生事故，緊急切斷裝車管線，盡量減少經濟損失。由于定量控制儀專用性較強，可擴展性一般，軟件功能的升級性能不好。而PLC的功能豐富，可擴展性強，產品通用性強，完全能代替定量控制儀，建議選用PLC。

　　四選用方案簡介

　　1.PLC簡介

　　S7-300是模塊化的中小型PLC系統，各種模塊之間可進行組合。它主要由中央處理器CPU，信號模塊SM，通信處理器CP，功能模塊FM，負載電源模塊PS，接口模塊IM組成，能滿足中等性能的要求。模塊化，無排風扇結構，易于用戶掌握的特點使得S7-300成為各種中等性能要求控制任務既方便又經濟的解決方案。當控制任務增加時可自由擴展。

　　a.功能

　　S7-300的大量功能支持和幫助用戶進行編程、

　　啟動、維護，它主要有高速的指令處理、浮點數運算、方便用戶的參數賦值、人機界面、診斷功能、口令保護等功能。

　　b.通信

　　S7-300PLC具有多種不同的通信接口，可以用來連接AS-i接口，Profibus和工業以太網總線系統，方便用戶的數據交換。

　　2.發貨控制系統簡介

　　罐區油罐的油品通過5條母管輸送到發油臺，各裝車口采用一管一泵一鶴位結構，油泵的出口連接一段金屬軟管，主要目的是為了防止正常發油期間管線的振動影響流量計的精確度。金屬軟管后連接恒流閥，以穩定開、停油泵期間的流量，其后依次安裝質量流量計、電液閥、鶴管。通過流量計的讀數控制電液閥的開關，以達到精確發貨的目的。

　　3.自動控制系統結構和功能

　　發油自動控制系統由業務工作站、監控工作站、定量控制系統和現場儀表、設備組成。

　　a.工作站

　　業務管理系統由接入局域網的計算機、打印機和UPS電源組成，設在油庫大門口的業務室或預約室內。

　　功能：完成領油預約；車輛自動調度、車位自動分配；完成用戶指標管理，包括注冊開戶、各種查詢、信息修改；完成發油結算、自動制表功能；協調管理整個系統，完成

　　預約、通道分配、定量控制、結算和付油業務處理；具有油料數據庫管理功能，如數據庫自動定時備份、數據庫恢復，操作員權限及口令設置修改等；通過局域網構建完成完整的控制管理系統；通過連接局域網實現信息共享。

　　b.監控工作站

　　上位監控系統由接入局域網的計算機、打印機和UPS電源組成，設在發油控制室內。

　　功能：發油通道的管理和控制，如通道的開關、屏蔽、發油繼續或暫停等；監控發油站臺工況，實時、動態反應設備運行狀態和數據；多畫面切換監控功能。系統功能組態(參數設置)功能：如通道油品定義、標密設定等；工作狀態設置功能：如鶴位的泵輸／自流選擇；彈出式報警窗口，所有故障點的監測報警顯示，報警聲提示；設備調校平臺，用于設備的調試、維護和參數測試；下位控制系統操作運行記錄，歷史故障輯錄通過局域網實現信息共享。

　　c.定量控制系統

　　發油控制系統由控制柜、現場控制設備和現場工藝設備組成。采用以西門子PCS7系列PLC作為控制系統的核心。

　　系統控制柜：1面；變頻調速柜：5面。

　　功能：鶴管發油自動定量控制；油每200L自動暫停／啟動功能；啟停與閥的開關的智能化控制：如實現電液閥的開度調節、泵-閥的時序控制；現場發油的人工干預；現場的操作提示和實時流量顯示；實現靜電接地的信號聯鎖不可忽視鶴管在位聯鎖保護：控制系統確保在鶴管大于一定傾角時拒絕發油，以防誤發油；控制系統對通道的人工干預、系統運行狀態和故障的指示；實現離線自動定量發油：在上位監控工作站和業務工作站故障的情況下，或者在緊急情況下，以控制柜為核心的發油控制系統可實現無需預約的離線自動定量發油。

　　d.現場控制設備

　　現場控制檢測設備有：電液閥、質量流量計，操作終端、懸掛式大屏幕顯示器(可選)、鶴管在位開關、靜電接地、緊停按鈕。

　　(1)用電液閥作為鶴管付油控制開關閥門。

　　(2)用質量流量計(0.2級)作為汽車發油流量計。

　　(3)汽車付油現場使用LCD獻出操作終端，用于完成用戶身份識別、定量輸入、流量顯示、啟停操作、狀態指示并帶有操作回音功能。

　　(4)每個車位設雙面LCD大屏幕顯示器，為用戶提供直觀的付油過程數據和操作狀態。

　　(5)每個車位安裝接地一體化檢測裝置，作為發油靜電接地安全保護聯鎖信號。

　　(6)每個鶴管安裝鶴管防溢油傳感器，作為油槽車液位安全保護聯鎖信號。

　　(7)每個付油平臺安裝一只緊停按鈕開關，作為危險情況時實施緊停操作手段。

　　(8)每條主管線設溫度變送器檢測油品溫度。

　　(9)每個鶴管安裝鶴管在位開關，作為發油聯鎖保護信號。

　　e.軟件環境

　　(1)開發工具

　　西門子PLCstep7編程組態軟件和西門子WinCC系統軟件

　　(2)運行環境

　　監控工作站：Win2000Professional；

　　業務工作站：Win2000Server

　　(3)軟件功能

　　報表查詢管理功能，該軟件的功能能滿足用戶提出的要求，能對發油的數據管理、查詢、制表。能在網絡的客戶端運行CONTROLENGINEERINGChina版權所有，訪問現場的發油情況以及現場各個設備的當前工作狀態，鶴位的狀態，發油歷史數據信息、匯總等功能。這就實現了辦公室領導層對現場作業的一個監視、實時管理。

　　4.幾個控制功能

　　a.流速控制

　　對于鶴管和加油槍要求保持一定的流量(流速)范圍，以保證加油作業的安全和效率。由于下列情況可能造成發油流量的變化：(1)大罐液位的高低不同；(2)管線長短不同；(3)同種油品同時發油車位多少不同；(4)使用鶴管和加油槍

　　不同。采用變頻調速器和流量計通過軟件實現流速的閉環調節。根據流量計的流速信號調節管道泵的轉速CONTROLENGINEERINGChina版權所有，從而調節發油流速。

　　b.精確定量控制

　　使用變頻器和電液閥配合，可在發油結束前的定量關閉過程中提前關閉電液閥，同時降低管道泵的轉速以減小流量。當達到定量數量(有一微小的提前量)時快速關斷電液閥并停泵，實現1～2L的定量控制。

　　c.車位自動分配

　　領油用戶在業務工作站進行預約。油庫工作人員依次將前來領油用戶的預約信息輸入業務工作站。當一個用戶的預約被接受時，打印機自動為該用戶打印預約單。該用戶持預約單將油槽車駛入付油區制定車位排隊等待。

　　五結論

　　由山東濱化集團設計院獨立設計開發的基于PLC和組態軟件的自動發貨控制系統，充分利用了PLC抗干擾能力強，適用于工業現場的特點，又利用了組態軟件強大的數據處理和圖形表現的能力，具有可靠性高、操作簡單、維護容易等特點。目前該系統已經成功運行3年，到目前已累計發送600多萬噸成品油，效果良好，對自動發貨控制系統的運行效率乃至整個油品發貨裝置具有重要意義，同時極大提高了自動化水平，降低了工人的勞動強度。

　　建議有志于進

　　行此類研究的同行，在該項目的基礎上，充分利用當今網絡技術和PLC軟件的豐富功能，進入到ERP系統的應用中。