在石油化工企業(yè)的生產與經營過程中，油品儲運是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)，油品儲運是一門綜合性的工程科學，涉及面廣，不同的企業(yè)和部門要求的知識面也有所區(qū)別，例如民用油品儲運與軍用油品儲運、礦場石油儲運與煉油廠油品儲運，雖然它們的基本理論大體相同，但在設備和技術措施上各有特點。同時，油品儲運業(yè)務非常廣泛，例如液態(tài)介質（如原油、成品油、渣油等）的存儲、計量、核算和管理等工作都是儲運業(yè)務的重要主成部分，事實證明提高儲運自動化及管理水平對石油化工企業(yè)用戶減少損耗、降低成本、增加效益具有明顯的作用。

1、儲運自動化系統(tǒng)的組成

　　石油化工企業(yè)的儲運自動化系統(tǒng)分為鶴管裝卸車控制及銷售管理自動化系統(tǒng),罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)(含油品在線調合)，有的還包括儲運污水處理監(jiān)控管理系統(tǒng)。儲運自動化系統(tǒng)框圖見圖（1）。其中罐區(qū)自動化的水平基本代表了儲運系統(tǒng)總體的自動化水平。因為圍繞儲罐乃至整個罐區(qū)的監(jiān)控與管理，是儲運作業(yè)中最基本的工作內容。我們以PLC（可編程序控制器）在罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)中的應用為例，簡要介紹PLC在儲運自動化系統(tǒng)中的應用。

2、PLC在罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

　　PLC主要對罐區(qū)現場的數據進行采集，并將采集到的數據傳至上位機，同時接受上位機發(fā)出的指令對罐區(qū)現場的執(zhí)行機構進行控制執(zhí)行，罐區(qū)現場采集的信號種類比較多，包括；開關量（如電磁閥回訊及各類報警信號的輸出等）、標準的模擬量信號（如可燃氣體報警器等現場各種變送器）、脈沖信號（如刮板、渦輪等流量計）數字信號（如質量流量計、液位計）等?？刂戚敵鲂盘栍虚_關量、模擬量和PID調節(jié)的模擬量等。

　　PLC主要技術指標：

　　輸入指標：所提檢測精度，均指系統(tǒng)本身，不包括傳感器和變送器。以下相同

　　(1)數字檢測: 無附加誤差。

　　兼容帶各種通訊協議的數字輸出變送器。 如鋼帶液位計、質量流量計等。

　　(2)模擬量檢測：精度優(yōu)于±0.1％。

　　4—20mADC、0—20mADC、1—5vDC、0—10VDC輸出的變送器。

　　(3)脈沖量檢測：無附加誤差。

　　最大計數頻率50KHz 輸入電壓 5-24VDC

　　如渦輪、腰輪、齒輪、刮板等流量計。

　　開關狀態(tài)檢測:

　　均以開關量形式讀入，無觸點開關 容量24V　DC500mA。如閥位及泵開關狀態(tài)和液位開關、氣體報警開關等。

　　輸出指標：

　　(1)控制信號輸出:

　　無觸點開關，容量24V　DC500mA。

　　(2)4—20mADC、1—5vDC、0—10VDC模擬量輸出和比率PID調節(jié)輸出。

　　用PLC進行數據采集一般有兩種方法：

　　一是定時采集，就是按照采樣時間，分別采集被控對象的數據，并存入數據區(qū)。二是變化采集，即跟蹤被采集量，視其變化情況，若變化值超過使用它的精度，則采集，并同時記下采集時間。如果被采集的量變化不大，用變化采集可節(jié)省數據區(qū)。

　　在儲運罐區(qū)系統(tǒng)中，對于現場模擬量信號的采集采用的是定時采集，每500ms為一個采集周期，如圖（2）為其中一路模擬量信號的定時采集的梯形圖。這里的T0.1為定時器，每500ms把30001通道（要采集數據的通道）的內容存于以40020為指針的數據區(qū)中，存后指針加1，指針加1后再判斷指針是否超出數據范圍，若超，則把00000再賦給指針，既令其再從存儲區(qū)開始處存數。

　　對于現場儀表輸出的脈沖量，PLC當成高速計數輸入，用高速計數單元采集，利用PLC定時中斷功能計算出采集信號的頻率。對于現場通過通信傳遞的數字儀表信號（如液位計或質量流量計的數字信號），為了保證系統(tǒng)采集數據與現場測量儀表之間沒有精度轉換誤差，信號可由通訊口連接到PLC的ASCII模塊（即PLC專用的高級語言模塊，以串序的方式與現場不同ASCII裝置溝通），這樣數字信號就與其它常規(guī)的I/O信號（DI、DO、AI、AO、FID等）一起，由PLC統(tǒng)一采集和控制了，日后構成計算機冗余系統(tǒng)就比較容易了。再就是在采集數據中避免干擾的問題，對于采集的脈沖量，一般采取定時中斷的辦法執(zhí)行采集子程序，主要是避免丟失脈沖。若采集的為模擬量，一般可通過程序進行數字濾波，克服干擾。濾波的方法很多，可以求平均值，也可加權平均等等。圖（3）為其中一路模擬量信號采用求平均值法進行濾波采集的梯形圖，程序中通過5個周期連續(xù)采集5次數據，存于40021至40025單元中，然后對5個數據求和并作平均，并以其值作為采集數即為濾波后的值，存于40060單元（余數在40062單元）。

　　對罐區(qū)現場執(zhí)行機構進行可靠的控制執(zhí)行和過程監(jiān)控，特別是罐區(qū)每個儲罐的收油、付油、循環(huán)、注水等重要閥門的控制執(zhí)行和監(jiān)控是罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中最基本、也是最重要的工作內容。

　　采用PLC對現場執(zhí)行元件進行監(jiān)控有兩種方法：一是用“看門狗”（英文稱Watching dog）；二是用動作反應檢測，這兩種方法本質上是相同的，只是，一個是看在給定的時間內動作完成了沒有；而另一個不太考慮延時，只看動作執(zhí)行了沒有。兩者的邏輯關系并無兩樣，只是一個用步的正常時間監(jiān)控，不必讀回訊信號，不增加可編程序控制器的I/O點，比較容易實現，圖（4）為這種監(jiān)控的梯形圖。

　　而另一個則要有反饋的回訊信號，要增加I/O點，但可進行實時監(jiān)控，圖（5）為這種監(jiān)控的梯形圖。

　　罐區(qū)儲罐的控制閥門因為隔爆的原因采用的是氣動閥門，是通過電磁閥對其進行控制的。所以在罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中對罐區(qū)儲罐閥門的監(jiān)控采用了動作反應檢測和“看門狗”檢測相結合的方法，在氣動閥開啟或關閉時，都同時檢測氣動閥的兩點回訊反饋（氣動閥的回訊反饋原理請參閱有關說明書，不在這里敘述），通過PLC編程，使氣動閥的兩點回訊形成一定的邏輯關系，使氣動閥的控制執(zhí)行和監(jiān)控更加可靠，達到零失誤。圖(6)是采用這種邏輯方式監(jiān)控一個氣動閥的梯形圖。其中00001為電磁閥線圈，10002、10003為氣動閥回訊反饋動作,00008、00016為回訊報警。

　　以上都屬于開關量檢測范疇。如果工作現場有條件的話，PLC還可以對模擬量進行監(jiān)控，辦法是冗余，用兩個傳感器，同時采集兩個傳感器的信號，對兩個測量值進行比較，視其偏差是否在允許的范圍內，若超過允許范圍，再判斷是否處于允許的時間之內，如既超過允許誤差范圍，又超過允許的超差時間，即說明其中之一必有故障。

　　在罐區(qū)油品調合的處理中，系統(tǒng)采用的是多組份配比調節(jié)。 PLC接受上位機設定的PID系數，使用PLC本身的PID指令控制D/A模塊的模擬量輸出，分別控制主管線流量調節(jié)器和副管線流量調節(jié)器，根據預定的調合數學模型和調節(jié)方式進行實時計算和控制。在裝有質量分析儀表的場合，質量分析儀的信號直接由PLC采集，經過運算處理后在線修正調合過程的各組份比率，可確保調合成品的質量。整個調合過程能按照用戶所要求的質量和速度進行。

3、結束語

　　事實證明用PLC采集數據和控制執(zhí)行與用其它采集方式相比，其實時性好，可靠性也高。即使脫離上位機后，PLC仍可按照預定的程序執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，特別是進來新型PLC的數據存儲區(qū)增大后，采集與存儲的數據量可以很大。這樣龐大的數據存儲區(qū)可存儲大量的數據，加之PLC本身的控制的可靠、穩(wěn)定性，使得PLC在儲運自動化系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。