孫志彥，孫連生，孫吾紀(jì)

（1.大連新東方儀表國(guó)際工貿(mào)有限公司，遼寧 大連 116000；2. 大化集團(tuán)有限責(zé)任公司 合成氨廠，遼寧 大連 116000）

油庫(kù)庫(kù)存管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫志彥1，孫連生1，孫吾紀(jì)2

（1.大連新東方儀表國(guó)際工貿(mào)有限公司，遼寧 大連 116000；2. 大化集團(tuán)有限責(zé)任公司 合成氨廠，遼寧 大連 116000）

庫(kù)區(qū)物料的裝載、卸載和儲(chǔ)存需要有關(guān)數(shù)量和質(zhì)量的詳細(xì)信息。 恩德斯豪斯公司提供的流量測(cè)量和儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)，能夠幫助客戶管理和優(yōu)化庫(kù)存。 庫(kù)存管理系統(tǒng)基于覆蓋從物料接收到儲(chǔ)存再到交貨的整個(gè)過(guò)程的完整解決方案，提高庫(kù)存管理能力。 其計(jì)量交接測(cè)量符合 API（美國(guó)石油組織）和 MID（測(cè)量?jī)x表指令）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確保增加客戶的收益。

庫(kù)存管理；伺服液位計(jì)；精確定量；Tankvision 系統(tǒng)

1 引 言

可靠的庫(kù)區(qū)信息有助于提高裝置利用率、安全性和過(guò)程效率。 庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)石油、氣體、化學(xué)品、再生燃料和醇類等物料的分配。有效的庫(kù)區(qū)管理包括庫(kù)區(qū)自動(dòng)化過(guò)程控制和企業(yè)管理，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

恩德斯豪斯罐區(qū)庫(kù)存管理 Tankvision 系統(tǒng)基于覆蓋從物料接收到儲(chǔ)存再到交貨的整個(gè)過(guò)程的完整解決方案，提高庫(kù)存管理能力。

Tankvision 系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)的測(cè)量?jī)x表，提高測(cè)量精度，可隨時(shí)提供精確、加密的庫(kù)存數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮溢流保護(hù)、泄漏檢測(cè)和報(bào)警功能的作用，遏制或預(yù)防潛在災(zāi)害，保護(hù)油庫(kù)人員和環(huán)境安全。

Tankvision 儲(chǔ)罐庫(kù)存管理系統(tǒng)無(wú) 需 加裝其 他公司的專用軟件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可操作，也不會(huì)產(chǎn)生授權(quán)費(fèi)用。 Tankvision 基于局域網(wǎng)（LAN）分布式架構(gòu)，憑借模塊化結(jié)構(gòu)，不僅適用于小型罐區(qū)，也適用于擁有成百上千個(gè)油罐的大型煉油廠。

Tankvision 系統(tǒng)的計(jì)量交接測(cè)量符合 API（美國(guó)石油組織）和 MID（測(cè)量?jī)x表指令）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2 油庫(kù)庫(kù)存管理儀表配置

某國(guó)有煉油企業(yè)一大型成品油儲(chǔ)存油庫(kù)需增設(shè)儲(chǔ)罐庫(kù)存管理系統(tǒng)，我們給出如下解決方案。

單罐自控儀表配置如圖1所示，整體網(wǎng)絡(luò)配置如圖2所示。

圖1 單罐自控儀表配置圖

圖2 整體網(wǎng)絡(luò)配置圖

2.1 測(cè)量?jī)x表的選型

油庫(kù)庫(kù)存管理，不僅僅是要看儲(chǔ)罐里油品的液位高度，還要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油品的質(zhì)量變化，這就需要監(jiān)測(cè)油品的液位高度、油品的溫度和油品的密度。

目前，在油庫(kù)液位測(cè)量?jī)x表中，主流是伺服液位計(jì)，溫度測(cè)量使用平均溫度計(jì)測(cè)量，因伺服液位計(jì)具有密 度測(cè)量功 能 ，故沒(méi) 有 單獨(dú)設(shè) 置 密度儀 表[2]。

有這3個(gè)參數(shù)后還需要一個(gè)計(jì)算工具，計(jì)算儲(chǔ)罐的質(zhì)量，這就需要儲(chǔ)罐掃描儀。

2.1.1 伺服式儲(chǔ)罐液位計(jì) Proservo NMS5

高精度 伺服式液 位 、界面 與 密度測(cè) 量[2]。

智能伺服式儲(chǔ)罐液位計(jì) Proservo NMS5 用于計(jì)量交接與庫(kù)存控制過(guò)程中的高精度液位測(cè)量，實(shí)現(xiàn)精確的罐區(qū)庫(kù)存管理，控制損失，節(jié)省開(kāi)支并滿足安全操作要求。

2.1.2 平均溫度測(cè)量 Prothermo NMT539

Prothermo NMT539 智能型 HART 信號(hào)轉(zhuǎn)換 器，與平均溫度傳感器及底部水界面探頭配套使用。采用精確的多點(diǎn) Pt100 元件測(cè)量平均溫度[3]。 NMT539 通過(guò)HART通信提供穩(wěn)定的平均溫度數(shù)據(jù)與水界面數(shù)據(jù)，是非?？煽康慕鉀Q方案。用于計(jì)量交接和高精度庫(kù)存測(cè)量時(shí)， 推薦連接 NMS5 Proservo 或與 Micropilot雷達(dá)物位儀配套使用罐旁指示儀 NRF 590。

2.1.3 儲(chǔ)罐掃描儀 NXA820 現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集

作 為 Tankvision 系 統(tǒng) 的 一 部 分 ， 儲(chǔ) 罐 掃 描 儀NXA820 可 讀 取 罐 表 參 數(shù) 并進(jìn)行 計(jì) 算[1]。 Tankvision儲(chǔ)罐庫(kù)存管理軟件已經(jīng)寫(xiě)入 NXA820 中， 只需簡(jiǎn)單的配置通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可操作，也不會(huì)產(chǎn)生授權(quán) 費(fèi)用。 Tankvision 基 于 局 域 網(wǎng) （LAN）分 布 式 架構(gòu)，憑借模塊化結(jié)構(gòu)，不僅適用于小型罐區(qū)，也適用于擁有成百上千個(gè)油罐的大型煉油廠。

2.1.4 Tankvision 庫(kù)存管理主鏈路 NXA822

作為 Tankvision 系統(tǒng)的一部分，主鏈路 NXA822通過(guò) Modbus向主系統(tǒng)（例如 PLC 或 DCS）提供數(shù)據(jù)。

2.2 方案說(shuō)明

本方案共涉及 23 個(gè)拱頂罐，每個(gè)罐配伺服液位計(jì) 1 臺(tái)，平均溫度計(jì) 1 臺(tái)，罐旁 1 臺(tái)。 平均溫度計(jì)信號(hào)通過(guò) Hart傳輸至伺服液位計(jì)中，伺服液位計(jì)再把液位數(shù)據(jù)和溫度信號(hào)通過(guò) V1信號(hào)傳輸至控制室多功能機(jī)柜通信接口。 罐旁顯示儀表通過(guò) Hart與伺服液位計(jì)通訊，供操作和顯示用。

針對(duì)項(xiàng)目需要數(shù)據(jù)管控的要求，本現(xiàn)場(chǎng)配3臺(tái)數(shù)據(jù)采集器 NXA820，將實(shí)時(shí)測(cè)量的液高、水高、溫度、密度等儲(chǔ)罐檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)連接 1 個(gè) 8 口工業(yè)交換 機(jī) ，1 臺(tái) 通 訊 協(xié) 議 轉(zhuǎn) 換 儀 NXA822 以 及 1 臺(tái)Prolinx 網(wǎng) 關(guān) 將 數(shù) 據(jù) 信 息 收 集 后 以 MODBUS RS485總線 2 路上傳到 DCS 系統(tǒng)，2 路至海關(guān)。

同時(shí)， 為了便于在 DCS 或 SCADA 系統(tǒng)檢修時(shí)不影響儲(chǔ)罐檢測(cè)數(shù)據(jù)的讀取， 方案中利用 TankVision NXA820 支持網(wǎng)頁(yè)瀏覽的功能， 預(yù)留了工業(yè)以太接口，用戶可以在任意時(shí)刻，通過(guò)此接口接入任意電腦， 即可通過(guò) IE 瀏覽器瀏覽儲(chǔ)罐所有檢測(cè)數(shù)據(jù)（只需輸入相應(yīng)接口單元的 IP 地址， 即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面瀏覽）和在控制室操作伺服液位計(jì)，遠(yuǎn)程發(fā)出測(cè)量液位和水位的命令。IE 瀏覽器不僅能夠適時(shí)瀏覽整個(gè)罐區(qū)或單個(gè)儲(chǔ)罐的畫(huà)面，還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)各種報(bào)警信息并方便查詢歷史趨勢(shì)，必要時(shí)進(jìn)行報(bào)表打印。 由于上述 IE 瀏覽功能不針對(duì)任何操作系統(tǒng)，即使用戶出于安全需要采用特殊的操作系統(tǒng)，只要能夠具有IE 瀏覽功能，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 Tankvision 系統(tǒng)編程

現(xiàn)場(chǎng)儀表的配置可按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置，這 里 重 點(diǎn) 關(guān) 注 的 是 NXA820、NXA822 和 Prolinx 網(wǎng)關(guān)的配置。

3.1 NXA820 配置

儲(chǔ)罐掃描儀 NXA820 可讀取罐表參數(shù)并進(jìn)行計(jì) 算[1]。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器 IE 參數(shù)設(shè)置進(jìn)行設(shè)置、調(diào)試與操作畫(huà)面如圖3所示。

罐表參數(shù)是指罐容表及罐量計(jì)算參數(shù)，因?yàn)橛蛶?kù)庫(kù)存系統(tǒng)，不僅僅是測(cè)量?jī)?chǔ)罐的液位，同時(shí)可根據(jù)液位值、溫度值、密度值和儲(chǔ)罐的容積計(jì)算出儲(chǔ)罐中油品的質(zhì)量，也可以計(jì)算儲(chǔ)罐進(jìn)料與出料的質(zhì)量。

罐容積表由儲(chǔ)罐各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算而來(lái)，將其導(dǎo)入到儲(chǔ)罐掃描儀 NXA820 中， 在 NXA820 中設(shè)置參數(shù)包括①浮盤(pán)參數(shù)（浮盤(pán)重量）；②設(shè)置罐壁溫度修正系數(shù)；③設(shè)置流量計(jì)算；④設(shè)置罐量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)；⑤配置儲(chǔ)罐儲(chǔ)存介質(zhì)，一般分原油及成品油兩種；⑥修改罐容修正系數(shù) VCF （原油是 60A 成品油是60B） 及密度修正系數(shù) RDC （原油是 59A 成品油是59B）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 參數(shù)設(shè)置進(jìn)行設(shè)置、調(diào)試與操作畫(huà)面

上述參數(shù)設(shè)定完畢后，可進(jìn)行網(wǎng)關(guān)配置。

3.2 NXA822 配置

NXA822 的作用是通過(guò) Modbus 向主系統(tǒng) PLC/ DCS 傳送 NXA820 中的數(shù)據(jù)。

3.2.1 NXA822 配置文件

NXA822 配置文件如下 （根據(jù)儀表配置及客戶需要觀測(cè)數(shù)據(jù)不同，配置文件不同）

3.2.2 NXA820 配置與 PLC/DCS 通訊的參數(shù)

按圖 4 完成 NXA820 兩項(xiàng)配置，啟動(dòng) NXA822，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與 DCS的通訊。

3.3 Prolinx 網(wǎng)關(guān)組態(tài)

本項(xiàng)目中，我們利用 1 臺(tái) Prolinx 網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)信息收集后以 MODBUS RS485 總線形式 2 路上傳到DCS 系統(tǒng)，2 路至海關(guān)。

以一路為例，設(shè)置如下：

圖4 NXA820 配置方法

完成上述文件配置后，經(jīng)調(diào)試后系統(tǒng)運(yùn)行正常，Tankvision 系統(tǒng)運(yùn)行畫(huà)面如圖 5 所示。

圖5 Tankvision 系統(tǒng)運(yùn)行畫(huà)面

4 結(jié) 論

恩德斯豪斯油庫(kù)管理系統(tǒng)基于伺服液位計(jì)、平均溫度計(jì)、儲(chǔ)罐掃描儀、網(wǎng)關(guān)等智能儀表構(gòu)成高效的Tankvision 罐區(qū)管理系統(tǒng)，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)不僅測(cè)量精度高, 而且操作簡(jiǎn)便可靠, 獲得了滿意的測(cè)量使用效果, 計(jì)量精度始終保持在允許誤差范圍以內(nèi)。本文針對(duì)的是 23個(gè)儲(chǔ)罐配置的油庫(kù)管理系 統(tǒng) ，Tankvision 為基于 局 域 網(wǎng) （LAN）分 布 式 架 構(gòu) ，憑借模塊化結(jié)構(gòu)，不僅適用于小型罐區(qū)，也適用于擁有成百上千個(gè)油罐的大型煉油廠。

[1]張 華 莎.石 油 化 工 油 品 儲(chǔ) 罐 自 動(dòng) 化 儀 表 及 工 程 設(shè) 計(jì)[J].石 油化工自動(dòng)化，2015，51（6）：3-6.

[2]任開(kāi)春，涂嚴(yán)慶.大罐液位儀的現(xiàn)狀 和發(fā)展趨勢(shì)[J].自動(dòng)化 與儀器儀表，2002，4（04）：4-7.

[3]孟偉.儲(chǔ)罐容積 表自動(dòng)標(biāo)定 系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].石 家 莊 ：河 北 大 學(xué) ，2008：6-11.

責(zé)任編輯：胡德明

The Design and Application of Oil Depot Inventory Management System

Sun Zhiyan1,Sun Liansheng1,Sun Wuji2
(1.Dalian New Eastern Instrument International Industrial and Trade Co.,Ltd.,Dalian 11600,China; 2.Ammonia Plant,Dahua Group Co.,Ltd.,Dalian 11600,China）

Loading,unloading and storing reservoir materials need detailed information about their quantity and quality.The flow measurement and storage measurement system provided by Enders House can help customers manage and optimize inventory.The inventory management system,covering the total solution in the entire process from material receiving to storage and delivery,aims to improve inventory management ability.Its handover measurement is in compliance with API (American petroleum institute) and MID(measuring instrument instruction}standards,which ensures the increase of customers'profits.

inventory management;servo liquidometer;accurate quantitative determination;Tankvision system

N945

：A

：1672-447X(2017）03-0036-04

2017-03-13

孫志彥（1964-），遼寧大連人，工程師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)；

孫連生（1981-），遼寧大連人，工程師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化儀表技術(shù)；

孫吾紀(jì)（1990-），遼寧大連人，助理工程師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化儀表應(yīng)用。