油库库存管理系统的设计与应用

孙志彦，孙连生，孙吾纪

（1.大连新东方仪表国际工贸有限公司，辽宁 大连 116000；2. 大化集团有限责任公司 合成氨厂，辽宁 大连 116000）

油库库存管理系统的设计与应用

孙志彦1，孙连生1，孙吾纪2

（1.大连新东方仪表国际工贸有限公司，辽宁 大连 116000；2. 大化集团有限责任公司 合成氨厂，辽宁 大连 116000）

库区物料的装载、卸载和储存需要有关数量和质量的详细信息。 恩德斯豪斯公司提供的流量测量和储罐计量系统，能够帮助客户管理和优化库存。 库存管理系统基于覆盖从物料接收到储存再到交货的整个过程的完整解决方案，提高库存管理能力。 其计量交接测量符合 API（美国石油组织）和 MID（测量仪表指令）标准规定，确保增加客户的收益。

库存管理；伺服液位计；精确定量；Tankvision 系统

1 引 言

可靠的库区信息有助于提高装置利用率、安全性和过程效率。 库区管理系统负责石油、气体、化学品、再生燃料和醇类等物料的分配。有效的库区管理包括库区自动化过程控制和企业管理，促进企业发展。

恩德斯豪斯罐区库存管理 Tankvision 系统基于覆盖从物料接收到储存再到交货的整个过程的完整解决方案，提高库存管理能力。

Tankvision 系统采用优质的测量仪表，提高测量精度，可随时提供精确、加密的库存数据，充分发挥溢流保护、泄漏检测和报警功能的作用，遏制或预防潜在灾害，保护油库人员和环境安全。

Tankvision 储罐库存管理系统无 需 加装其 他公司的专用软件，通过标准网络浏览器即可操作，也不会产生授权费用。 Tankvision 基于局域网（LAN）分布式架构，凭借模块化结构，不仅适用于小型罐区，也适用于拥有成百上千个油罐的大型炼油厂。

Tankvision 系统的计量交接测量符合 API（美国石油组织）和 MID（测量仪表指令）标准规定。

2 油库库存管理仪表配置

某国有炼油企业一大型成品油储存油库需增设储罐库存管理系统，我们给出如下解决方案。

单罐自控仪表配置如图1所示，整体网络配置如图2所示。

图1 单罐自控仪表配置图

图2 整体网络配置图

2.1 测量仪表的选型

油库库存管理，不仅仅是要看储罐里油品的液位高度，还要实时监测油品的质量变化，这就需要监测油品的液位高度、油品的温度和油品的密度。

目前，在油库液位测量仪表中，主流是伺服液位计，温度测量使用平均温度计测量，因伺服液位计具有密 度测量功 能 ，故没 有 单独设 置 密度仪 表[2]。

有这3个参数后还需要一个计算工具，计算储罐的质量，这就需要储罐扫描仪。

2.1.1 伺服式储罐液位计 Proservo NMS5

高精度 伺服式液 位 、界面 与 密度测 量[2]。

智能伺服式储罐液位计 Proservo NMS5 用于计量交接与库存控制过程中的高精度液位测量，实现精确的罐区库存管理，控制损失，节省开支并满足安全操作要求。

2.1.2 平均温度测量 Prothermo NMT539

Prothermo NMT539 智能型 HART 信号转换 器，与平均温度传感器及底部水界面探头配套使用。采用精确的多点 Pt100 元件测量平均温度[3]。 NMT539 通过HART通信提供稳定的平均温度数据与水界面数据，是非常可靠的解决方案。用于计量交接和高精度库存测量时， 推荐连接 NMS5 Proservo 或与 Micropilot雷达物位仪配套使用罐旁指示仪 NRF 590。

2.1.3 储罐扫描仪 NXA820 现场仪表数据采集

作 为 Tankvision 系 统 的 一 部 分 ， 储 罐 扫 描 仪NXA820 可 读 取 罐 表 参 数 并进行 计 算[1]。 Tankvision储罐库存管理软件已经写入 NXA820 中， 只需简单的配置通过标准网络浏览器即可操作，也不会产生授权 费用。 Tankvision 基 于 局 域 网 （LAN）分 布 式 架构，凭借模块化结构，不仅适用于小型罐区，也适用于拥有成百上千个油罐的大型炼油厂。

2.1.4 Tankvision 库存管理主链路 NXA822

作为 Tankvision 系统的一部分，主链路 NXA822通过 Modbus向主系统（例如 PLC 或 DCS）提供数据。

2.2 方案说明

本方案共涉及 23 个拱顶罐，每个罐配伺服液位计 1 台，平均温度计 1 台，罐旁 1 台。 平均温度计信号通过 Hart传输至伺服液位计中，伺服液位计再把液位数据和温度信号通过 V1信号传输至控制室多功能机柜通信接口。 罐旁显示仪表通过 Hart与伺服液位计通讯，供操作和显示用。

针对项目需要数据管控的要求，本现场配3台数据采集器 NXA820，将实时测量的液高、水高、温度、密度等储罐检测数据，通过连接 1 个 8 口工业交换 机 ，1 台 通 讯 协 议 转 换 仪 NXA822 以 及 1 台Prolinx 网 关 将 数 据 信 息 收 集 后 以 MODBUS RS485总线 2 路上传到 DCS 系统，2 路至海关。

同时， 为了便于在 DCS 或 SCADA 系统检修时不影响储罐检测数据的读取， 方案中利用 TankVision NXA820 支持网页浏览的功能， 预留了工业以太接口，用户可以在任意时刻，通过此接口接入任意电脑， 即可通过 IE 浏览器浏览储罐所有检测数据（只需输入相应接口单元的 IP 地址， 即可实现监控画面浏览）和在控制室操作伺服液位计，远程发出测量液位和水位的命令。IE 浏览器不仅能够适时浏览整个罐区或单个储罐的画面，还可以实时检测各种报警信息并方便查询历史趋势，必要时进行报表打印。 由于上述 IE 浏览功能不针对任何操作系统，即使用户出于安全需要采用特殊的操作系统，只要能够具有IE 浏览功能，即可实现数据的实时监测。

3 Tankvision 系统编程

现场仪表的配置可按说明书进行简单的配置，这 里 重 点 关 注 的 是 NXA820、NXA822 和 Prolinx 网关的配置。

3.1 NXA820 配置

储罐扫描仪 NXA820 可读取罐表参数并进行计 算[1]。

通过网络浏览器 IE 参数设置进行设置、调试与操作画面如图3所示。

罐表参数是指罐容表及罐量计算参数，因为油库库存系统，不仅仅是测量储罐的液位，同时可根据液位值、温度值、密度值和储罐的容积计算出储罐中油品的质量，也可以计算储罐进料与出料的质量。

罐容积表由储罐各项参数计算而来，将其导入到储罐扫描仪 NXA820 中， 在 NXA820 中设置参数包括①浮盘参数（浮盘重量）；②设置罐壁温度修正系数；③设置流量计算；④设置罐量计算标准；⑤配置储罐储存介质，一般分原油及成品油两种；⑥修改罐容修正系数 VCF （原油是 60A 成品油是60B） 及密度修正系数 RDC （原油是 59A 成品油是59B）计量标准。

图3 参数设置进行设置、调试与操作画面

上述参数设定完毕后，可进行网关配置。

3.2 NXA822 配置

NXA822 的作用是通过 Modbus 向主系统 PLC/ DCS 传送 NXA820 中的数据。

3.2.1 NXA822 配置文件

NXA822 配置文件如下 （根据仪表配置及客户需要观测数据不同，配置文件不同）

3.2.2 NXA820 配置与 PLC/DCS 通讯的参数

按图 4 完成 NXA820 两项配置，启动 NXA822，即可实现数据与 DCS的通讯。

3.3 Prolinx 网关组态

本项目中，我们利用 1 台 Prolinx 网关将数据信息收集后以 MODBUS RS485 总线形式 2 路上传到DCS 系统，2 路至海关。

以一路为例，设置如下：

图4 NXA820 配置方法

完成上述文件配置后，经调试后系统运行正常，Tankvision 系统运行画面如图 5 所示。

图5 Tankvision 系统运行画面

4 结 论

恩德斯豪斯油库管理系统基于伺服液位计、平均温度计、储罐扫描仪、网关等智能仪表构成高效的Tankvision 罐区管理系统，经实际应用表明该系统不仅测量精度高, 而且操作简便可靠, 获得了满意的测量使用效果, 计量精度始终保持在允许误差范围以内。本文针对的是 23个储罐配置的油库管理系 统 ，Tankvision 为基于 局 域 网 （LAN）分 布 式 架 构 ，凭借模块化结构，不仅适用于小型罐区，也适用于拥有成百上千个油罐的大型炼油厂。

[1]张 华 莎.石 油 化 工 油 品 储 罐 自 动 化 仪 表 及 工 程 设 计[J].石 油化工自动化，2015，51（6）：3-6.

[2]任开春，涂严庆.大罐液位仪的现状 和发展趋势[J].自动化 与仪器仪表，2002，4（04）：4-7.

[3]孟伟.储罐容积 表自动标定 系统设计[D].石 家 庄 ：河 北 大 学 ，2008：6-11.

责任编辑：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

孙志彦（1964-），辽宁大连人，工程师，研究方向为自动化技术；

孙连生（1981-），辽宁大连人，工程师，研究方向为自动化仪表技术；

孙吾纪（1990-），辽宁大连人，助理工程师，研究方向为自动化仪表应用。