掺混比例的自动控制

熊建森

[摘    要]混油回掺过程中掺混比例的调整对油品质量有着至关重要的影响。成都站原掺混比例只能通过每4 h混油罐液位差及流量，人工计算得出，且掺混相关数据无法上传至站控SCADA系统中，不能对数据进行实时监控。

[关键词]掺混比例;流量;油品质量

[中图分类号]TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]The adjustment of the blending ratio in the process of blending back blending has a vital influence on the quality of the oil. The original blending ratio of Chengdu Station can only be calculated manually through the level difference and flow rate of the mixing tank every 4 hours， and the blending-related data cannot be uploaded to the station-controlled SCADA system and the data cannot be monitored in real time.

[Keywords]blending ratio; flow rate; oil quality

1 概述

1.1 现状及问题

成都站掺混相关数据没有上传至站控SCADA系统中，运行人员无法实时监控相关参数及报警情况，掺混比例只能通过计算的方式估算出，如果现场设备出现问题或掺混比例计算出现误差，会直接影响油品质量，造成重大损失。为避免以上现象发生，需在掺混泵出口处安装流量计，同时系统增加了掺混瞬时流量、掺混平均流量、掺混累积量三个量，将数据上传至站控机SCADA系統中，实时监控相关数据及报警情况。

1.2 实施情况

1.2.1 流量计安装调试

根据现场情况，在掺混撬座出口汇管至分输管线手动阀之间直管段位置进行管道改造，安装双转子流量计。根据撬座功率4 kW和常用的掺混瞬时流量，选定流量计量程为0～3 m3/h，精度0.2%，如图1所示。

1.2.2 流量计数据上传

利用PLC剩余通道，将流量计测得的掺混瞬时流量以4～20 mA方式、掺混累积量以脉冲方式、批次累计流量等数据以485通讯方式上传至PLC，并上传至站控系统进行显示

1.3 数据优化

1.3.1 掺混瞬时流量优化

由于掺混泵为柱塞泵，流速不稳定，在流量计上反映出的流量数据波动较大，反映稳定的掺混瞬时流量较为困难，见表1。

通过对一段时间内流量数据的分析，掺混瞬时流量波动较大，最大值0.452 m3/h，最小值0.240 m3/h，差值0.212 m3/h，该数据不具备应用价值。因此，在PLC程序中增加修正程序，采用每分钟50次数据平均值对掺混瞬时流量进行修正，从而得到掺混平均流量。

根据表2，进行修正后得到的掺混瞬时流量波动较小，最大值0.332 m3/h，最小值0.325 m3/h，差值0.007 m3/h，该数据具备应用价值。

1.3.2 掺混比例计算

在程序中对104分输支线流量计测得的瞬时流量进行汇总，得到分输流量，将掺混瞬时流量与分输流量汇总进行计算，可以得出当前的掺混比例，可以直观地得到掺混的效果，同时通过设定掺混泵转速，调整掺混瞬时流量有效控制掺混比例，如图2所示。

1.4 自动控制

1.4.1 PID自动控制

在程序中增加变频泵B19407和B19408的PID控制程序，将掺混比例作为PID控制的关键参数，实现掺混瞬时流量的自动调节。可以实现设定固定的掺混比例，当104分输流量变化时掺混泵自动调整转速，从而改变掺混瞬时流量，实现掺混比例稳定功能。

1.4.2 流量阶梯控制

如表3所示，为保障油品质量，防止掺混瞬时流量频繁波动，在PID自动调节基础上，对分输流量进行阶梯判断，如图3所示。

1.5 压力保护

为保障掺混撬座的安全运行，在程序中新增高压保护逻辑，当泵出口压力大于2 MPa时触发保护停泵，防止因为管道堵塞造成的压力超高，从而降低动作风险，减少安全阀动作频率。

2 创新点

（1）成都站原掺混撬座只能通过混油罐的液位变化计算掺混比例，在新增流量计后可及时查看掺混相关数据，直观得到准确的掺混累积量。

（2）流量计数据采取多种方式上传。通过与分输流量进行计算得出准确的掺混比例，可以对油品质量进行有效的监控和管理。

（3）新增压力保护逻辑，可以确保数据的稳定可靠。

（4）新流量计的PID自动调节功能，可以更精确地进行掺混调节，减少人工调整，真正实现混油比例的自动控制。

3 结束语

成都站新增流量计后补齐了掺混系统的最后环节，增加掺混瞬时流量、掺混平均流量、掺混累积量、掺混比例四个量实现了对数据进行实时监控，使掺混系统更加安全、稳定、高效。

参考文献

[1] 蒲心诚，王勇威.高效活性矿物掺料与混凝土的高性能化[J].混凝土，2012（2）：3-6.

[2] 蔡武昌.“测量方法和仪表选用”讲座：第八讲 电磁流量计的选用（二）[J].自动化仪表，1997，18（10）：40-44.

[3] 何正奎.基于Accuload型批量控制器的油品管道在线式比例调和计量系统[J].国际石油经济，2016，24（1）：23-25.