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摘要：针对油库罐区监控总体水平低、作业效率不高的现状，分析了目前油库控制和管理系统中存在的问题，从客观实际情况出发，设计一套安全可靠，自动化程度较高的沥青库监控系统。
本系统采用DCS控制形式，计算机通过PLC对沥青卸油、发油操作进行控制，自动收发沥青；通过温度表、液位表、流量表实时检测现场数据。计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行全系统的监控、计量、报警和管理。
经实验证明，该监控系统人机界面友好、操作便捷，具有自适应功能，实现了系统的设计目标。
关键词：沥青库自动化；温度液位控制；PLC；组态软件
前言：随着公路建设事业的不断发展，公路建设里程的增加，沥青需求的质和量也不断提高。然而，现在沥青库数据通过人工测量、读取、录入，生产还是手动开阀、手动控泵，存在监控不及时，人为误差大，还有随意性大，可靠性不高运作速度慢、能源消耗高等问题，不能适应公路建设高速发展的需要和节能降耗的要求。为满足公路建设市场需求、减轻劳动强度、提高工作效率、节约能源、运作安全，沥青库自动化控制起到关键作用。因此，我中心结合本身实际情况，进行沥青库的自动化控制改造。
1沥青库监控系统组成
沥青库监控自动化系统由数据采集和监控管理两大部分组成，系统结构如图1所示。
图1 控制系统原理图
数据采集主要由现场工艺设备、仪器仪表、指令按钮、可编程控制器等组成，采集到的数据通过RS485通讯传到上位工控机，由工控机进行处理、储存、报警。同时工控机接受现场人员指令，根据工艺逻向可编程控制器传送命令，由PLC来控制泵的运转和阀门的开启。
沥青库存动态监测与控制
为沥青储罐加装压力液位计和PT100温度传感器，能在控制室实时监控到罐内的储存量和温度，同时把实时温度引入控制系统，可按设定温度加热，避免温度过热、沥青老化，造成能源浪费或事故。
（2）安全监控
通过静态检漏监测、储罐液位高低限报警、储罐温度高低限报警等检测措施为沥青管道加装PT100温度传感器、压力传感器和流量计，能在控制室实时监测到管道状态和流量控制，有效防止漏油、窜油、冒油及其他突发性事故的发生。
（3） 泵机安全监控
实现油泵状态监视、油泵出入口压力检测、重要机泵安全自保连锁等功能。在沥青泵控制系统加装自动控制装置，能实时监测到沥青泵的运作情况和实现系统的联动状态的自动控制。
（4）阀门控制和安全连锁
实现重要阀门的遥控、阀位回讯检测、阀门事故状态检测。在此基础上，实现紧急情况下的各种安全连锁。例如：主路阀门有故障紧急关闭时泵的旁路阀门则自动开启形成回路，防止电机和泵损坏。
（5）消防系统
把消防系统的监测和控制纳入监控系统内，以提高消防的自动快速反应能力。在沥青罐内安装温度传感器，当温度超过一定温度时则泡沫喷淋自动启动，及时消除事故苗头。
（6）闭路电视监视
通过现代先进的闭路电视监视系统对罐区、泵房、装卸台等要害部位进行监视，并通过网络系统传送到企业相应管理部门监视纪录。
（7）信息的集中與管理
沥青库控制中心对库区生产运作进行全面监控、操作、记录，并把各种工况数据采集、处理，传送到上级管理网，使中心实施先进的信息化管理。实现有报警事件记录；工作记录：将操作人、操作时间、操作内容存盘记录。操作记录对于加强操作责任心、避免事故发生、事故后的原因分析具有重要意义；工作管理：重要操作设置口令，密码符合才允许操作。
2控制系统的硬件组成
温度采用PT100检测，由厦门宇电的AI518D2L1S4仪表显示、控制、报警，同时通过485通讯传到上位机。
液位由温州晶特的JT-1151LT4压力变送器检测，由厦门宇电的AI708ME-J4J4J4S2仪表显示、报警，同时通过485通讯传到上位机。
阀位通过行程开关检测，开关信号传至PLC，再传送至上位机
压力通过电接点压力表检测，开关信号传至PLC，再传送至上位机。
流量有重庆耐德的LCY双转子流量计检测，由厦门宇电的AI708HEI2L2SX仪表显示、控制、报警，同时通过485通讯传到上位机。
PLC采用OMRON的C200HE型可编程控制器，由10个C200H-ID212输入模块，8个C200H-OC225输出模块，1个C200HE-CPU42模块，2个C200HW-PA204S电源模块及CPU底板、扩展底板、扩展电缆组成。
上位机由台湾威强IPC-610型工控机加MOXA的多串口卡组成。
3控制系统软件设计
沥青库卸油系统设计
卸油系统由卸油槽、沥青泵、进油管线、沥青储罐及进油管线的阀门、流量表、压力表、液位表、温度表组成。卸油时先打开相应的储罐电动阀门，PLC判断阀门动作是否正常，罐的液位是否上限报警，管道温度是否许可，条件都满足时起动沥青泵把沥青从卸料槽打入沥青罐，在此过程系统一直在检测罐液位是否达到上限位；泵后压力是否过高，堵料；压力是否过低，料打完，出现这些情况泵自动停机。在卸油时系统还对沥青流量和罐的液位作记录备查。
沥青库发油系统设计
发油系统由沥青储罐、沥青泵、流量计、发油管线、发油管线的阀门流量表、压力表、温度表组成。发油时先打开发油位电动阀，PLC判断阀门动作是否正常，罐的液位是否下限报警，管道温度是否许可，条件都满足时起动发油泵把沥青打出装车，在此过程系统一直在检测罐液位是否达到下限位；泵后压力是否过高，堵料；压力是否过低，料打完，出现这些情况泵自动停机，同时流量计对沥青进行计量，当计数值达到设定值时泵自动停止，阀门自动关闭。
上位机界面设计
我们采用了北京亚控的组态王作为上位机的控制软件开发平台，它具有编程容易，图形功能强，易于联网，实时性能好，运行稳定可靠的特点，所开发的1个画面如图2所示：
图2卸油、发油控制画面
通过该画面可以比较直观地看到这个控制系统的组成及进油、发油系统的动态运行过程。当系统运行时，管路中的油品动态的模拟现场实际油品的流动，油泵、阀门指示灯显示设备的运行状态，流量计显示现场当前的流量值，温度变送器显示温度，当系统有报警产生时则会产生相应的红色报警，在此画面上操作员可以执行相应的操作。同时罐区的各种参数实时的显示出来，如温度，液位、沥青体积等，所有的数据按照一定的扫描周期进行更新，实时显示。
4结束语
实践表明：油库经过自动化改造后为油库的生产调度提供了极大的方便，同时提高了沥青收、发业务的效率和准确性、安全性，使得油库作业中的各个环节有机结合、正常运转，也提高了油库自动化管理水平。
5 参考文献：
北京亚控科技发展有限公司《组态王6.5使用手册》
伊红卫 工业控制组态软件设计 《电子技术应用》 1996 (2)56-57
申亚芳 基于组态王的过程控制系统计算机监控技术的研制
《实验室科学》2006年8月第四期 67-68
（4） 何清华 基于组态王6.5的计量控制系统《机械与电子》2004年第11期
本系统采用DCS控制形式，计算机通过PLC对沥青卸油、发油操作进行控制，自动收发沥青；通过温度表、液位表、流量表实时检测现场数据。计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行全系统的监控、计量、报警和管理。
经实验证明，该监控系统人机界面友好、操作便捷，具有自适应功能，实现了系统的设计目标。
关键词：沥青库自动化；温度液位控制；PLC；组态软件
前言：随着公路建设事业的不断发展，公路建设里程的增加，沥青需求的质和量也不断提高。然而，现在沥青库数据通过人工测量、读取、录入，生产还是手动开阀、手动控泵，存在监控不及时，人为误差大，还有随意性大，可靠性不高运作速度慢、能源消耗高等问题，不能适应公路建设高速发展的需要和节能降耗的要求。为满足公路建设市场需求、减轻劳动强度、提高工作效率、节约能源、运作安全，沥青库自动化控制起到关键作用。因此，我中心结合本身实际情况，进行沥青库的自动化控制改造。
1沥青库监控系统组成
沥青库监控自动化系统由数据采集和监控管理两大部分组成，系统结构如图1所示。
图1 控制系统原理图
数据采集主要由现场工艺设备、仪器仪表、指令按钮、可编程控制器等组成，采集到的数据通过RS485通讯传到上位工控机，由工控机进行处理、储存、报警。同时工控机接受现场人员指令，根据工艺逻向可编程控制器传送命令，由PLC来控制泵的运转和阀门的开启。
沥青库存动态监测与控制
为沥青储罐加装压力液位计和PT100温度传感器，能在控制室实时监控到罐内的储存量和温度，同时把实时温度引入控制系统，可按设定温度加热，避免温度过热、沥青老化，造成能源浪费或事故。
（2）安全监控
通过静态检漏监测、储罐液位高低限报警、储罐温度高低限报警等检测措施为沥青管道加装PT100温度传感器、压力传感器和流量计，能在控制室实时监测到管道状态和流量控制，有效防止漏油、窜油、冒油及其他突发性事故的发生。
（3） 泵机安全监控
实现油泵状态监视、油泵出入口压力检测、重要机泵安全自保连锁等功能。在沥青泵控制系统加装自动控制装置，能实时监测到沥青泵的运作情况和实现系统的联动状态的自动控制。
（4）阀门控制和安全连锁
实现重要阀门的遥控、阀位回讯检测、阀门事故状态检测。在此基础上，实现紧急情况下的各种安全连锁。例如：主路阀门有故障紧急关闭时泵的旁路阀门则自动开启形成回路，防止电机和泵损坏。
（5）消防系统
把消防系统的监测和控制纳入监控系统内，以提高消防的自动快速反应能力。在沥青罐内安装温度传感器，当温度超过一定温度时则泡沫喷淋自动启动，及时消除事故苗头。
（6）闭路电视监视
通过现代先进的闭路电视监视系统对罐区、泵房、装卸台等要害部位进行监视，并通过网络系统传送到企业相应管理部门监视纪录。
（7）信息的集中與管理
沥青库控制中心对库区生产运作进行全面监控、操作、记录，并把各种工况数据采集、处理，传送到上级管理网，使中心实施先进的信息化管理。实现有报警事件记录；工作记录：将操作人、操作时间、操作内容存盘记录。操作记录对于加强操作责任心、避免事故发生、事故后的原因分析具有重要意义；工作管理：重要操作设置口令，密码符合才允许操作。
2控制系统的硬件组成
温度采用PT100检测，由厦门宇电的AI518D2L1S4仪表显示、控制、报警，同时通过485通讯传到上位机。
液位由温州晶特的JT-1151LT4压力变送器检测，由厦门宇电的AI708ME-J4J4J4S2仪表显示、报警，同时通过485通讯传到上位机。
阀位通过行程开关检测，开关信号传至PLC，再传送至上位机
压力通过电接点压力表检测，开关信号传至PLC，再传送至上位机。
流量有重庆耐德的LCY双转子流量计检测，由厦门宇电的AI708HEI2L2SX仪表显示、控制、报警，同时通过485通讯传到上位机。
PLC采用OMRON的C200HE型可编程控制器，由10个C200H-ID212输入模块，8个C200H-OC225输出模块，1个C200HE-CPU42模块，2个C200HW-PA204S电源模块及CPU底板、扩展底板、扩展电缆组成。
上位机由台湾威强IPC-610型工控机加MOXA的多串口卡组成。
3控制系统软件设计
沥青库卸油系统设计
卸油系统由卸油槽、沥青泵、进油管线、沥青储罐及进油管线的阀门、流量表、压力表、液位表、温度表组成。卸油时先打开相应的储罐电动阀门，PLC判断阀门动作是否正常，罐的液位是否上限报警，管道温度是否许可，条件都满足时起动沥青泵把沥青从卸料槽打入沥青罐，在此过程系统一直在检测罐液位是否达到上限位；泵后压力是否过高，堵料；压力是否过低，料打完，出现这些情况泵自动停机。在卸油时系统还对沥青流量和罐的液位作记录备查。
沥青库发油系统设计
发油系统由沥青储罐、沥青泵、流量计、发油管线、发油管线的阀门流量表、压力表、温度表组成。发油时先打开发油位电动阀，PLC判断阀门动作是否正常，罐的液位是否下限报警，管道温度是否许可，条件都满足时起动发油泵把沥青打出装车，在此过程系统一直在检测罐液位是否达到下限位；泵后压力是否过高，堵料；压力是否过低，料打完，出现这些情况泵自动停机，同时流量计对沥青进行计量，当计数值达到设定值时泵自动停止，阀门自动关闭。
上位机界面设计
我们采用了北京亚控的组态王作为上位机的控制软件开发平台，它具有编程容易，图形功能强，易于联网，实时性能好，运行稳定可靠的特点，所开发的1个画面如图2所示：
图2卸油、发油控制画面
通过该画面可以比较直观地看到这个控制系统的组成及进油、发油系统的动态运行过程。当系统运行时，管路中的油品动态的模拟现场实际油品的流动，油泵、阀门指示灯显示设备的运行状态，流量计显示现场当前的流量值，温度变送器显示温度，当系统有报警产生时则会产生相应的红色报警，在此画面上操作员可以执行相应的操作。同时罐区的各种参数实时的显示出来，如温度，液位、沥青体积等，所有的数据按照一定的扫描周期进行更新，实时显示。
4结束语
实践表明：油库经过自动化改造后为油库的生产调度提供了极大的方便，同时提高了沥青收、发业务的效率和准确性、安全性，使得油库作业中的各个环节有机结合、正常运转，也提高了油库自动化管理水平。
5 参考文献：
北京亚控科技发展有限公司《组态王6.5使用手册》
伊红卫 工业控制组态软件设计 《电子技术应用》 1996 (2)56-57
申亚芳 基于组态王的过程控制系统计算机监控技术的研制
《实验室科学》2006年8月第四期 67-68
（4） 何清华 基于组态王6.5的计量控制系统《机械与电子》2004年第11期