《電子技術(shù)應(yīng)用》
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通過卡車配送,實現(xiàn)低溫氣體密閉式自動輸送系統(tǒng)

2010-12-07
來源:中國自動化網(wǎng)

簡介
  在許多行業(yè)中,如化學(xué)、食品和飲料以及制藥業(yè)中,需要不同類型的氣體。這些氣體通常由卡車以液體的形式運送,然后在用戶所在地分配。雖然通過測量低溫液化氣的流量很方便計費,但它不易于精確測量,因為氣體一直處于飽和溫度。另外,很難保證每輛卡車的計費數(shù)據(jù)統(tǒng)計沒有延遲,因為隨著需求的增加,每輛卡車都需要將氣體運送給更多、距離更遠的用戶。

系統(tǒng)配置
預(yù)期效益
  - 魯棒系統(tǒng)可以抑制卡車的常值振動。
  - 自動分配系統(tǒng)監(jiān)視,使液化氣溫度合適。
  - 采用低溫型旋渦流量計+ FOUNDATION fieldbus™的高精度低溫氣體計量: 全數(shù)字技術(shù)。
  - 根據(jù)載入控制器的密度表,將氣體自動補償?shù)交鶞蕼囟取?br />   - 通過GSM/GPRS,自動向辦公人員發(fā)送分配日報的電子郵件。
  - 遠距離站點中基于web的HMI用于日報的曲線查看、上載和設(shè)定。
過程詳述

密閉式自動輸送系統(tǒng)
  當(dāng)卡車司機按下開始按鈕時,控制器啟動泵使液化氣循環(huán),以冷卻流量計。然后將液化氣分配給現(xiàn)場槽罐。低溫型旋渦流量計測量流量數(shù)據(jù),控制器通過FOUNDATION現(xiàn)場總線獲得溫度和壓力值。通過本地HMI選擇氣體類型,然后使用氣體密度表(N2, O2, CO2, 氬氣)將氣流從當(dāng)前溫度補償?shù)交鶞蕼囟龋?5℃)。在完成每次分配時,分配流量數(shù)據(jù)保存在控制器中,并在一天工作結(jié)束的時候,通過編寫所有分配數(shù)據(jù),創(chuàng)建日報。然后通過無限通信技術(shù),自動將日報發(fā)送至辦公室以進行計費。
應(yīng)用解決方案
  橫河電機為低溫氣體運輸提供了久經(jīng)考驗的高精度密閉式自動輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)將STARDOM "FCJ"控制器、DY低溫型旋渦流量計、壓力變送器、溫度變送器和本地顯示相結(jié)合,具有如下特性。
  液化氣分配
  1.當(dāng)卡車司機按下開始按鈕時,控制器啟動泵并使液化氣在管道內(nèi)循環(huán),直到單相液體溫度降到足夠低。如果不能在給定時間間隔內(nèi)實現(xiàn),控制器將關(guān)閉泵,并在本地HMI中顯示“error”,然后返回空閑狀態(tài)。
  2.當(dāng)溫度足夠低時,控制器打開閥門并開始分配。直到停止流動,控制器統(tǒng)計流量并保存該數(shù)據(jù),同時全程監(jiān)視溫度。如果溫度太高,控制器在本地HMI中顯示出錯信息。
  流量測量
  在低達-200℃生產(chǎn)溫度下,橫河電機的DY低溫型旋渦流量計仍具有高精度(液體: ± 0.75%)。因為是通過FOUNDATION現(xiàn)場總線、全數(shù)字技術(shù)將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器,所以,精度不會由于A/D轉(zhuǎn)換而降低。
  流量校正
  通過在本地HMI上選擇氣體類型,可以在控制器內(nèi)進行一些氣體的流量校正。溫度密度表(N2, O2, CO2, 氬氣)以CSV格式載入控制器。當(dāng)在本地HMI中選擇氣體類型時,控制器中的Java應(yīng)用程序會載入相應(yīng)CSV文件,并將數(shù)據(jù)設(shè)為數(shù)組形式送給IEC功能模塊。IEC功能模塊將流量補償?shù)交鶞蕼囟取6嗵澚薎EC和Java應(yīng)用程序的聯(lián)合,對不同類型氣體的進行流量校正時,無需修改應(yīng)用程序。
  創(chuàng)建報表文件
  完成每次分配后,未校正/已校正的流量、溫度、壓力數(shù)據(jù)都以與CSV兼容的Excel文件保存在控制器的閃存中。在一天工作結(jié)束的時候,通過編輯全天的分配文件創(chuàng)建報表文件。


  發(fā)送報表文件
  為了計費,通過GSM/GPRS或一些其他類型的無線通信技術(shù),將創(chuàng)建的日報以電子郵件形式發(fā)送給辦公人員。另外,這些報表可以通過FTP功能上傳到PC,并在Microsoft Excel中打開。
  本地HMI
  通過串口通信,操作界面與卡車中的控制器相連。操作人員可以監(jiān)視已校正的總流量、溫度、程序狀態(tài)(空閑、冷卻、分配、完成),以及主顯示屏幕上的報警,同時滾動顯示詳細頁面,如未校正總流量、未校正/已校正流量、未校正/已校正累計總量、分配數(shù)目和密度。許多參數(shù)也可以設(shè)定,如泵壓、冷卻間隔和因數(shù)K等。
  基于Web的HMI
  可以在遠程站點的網(wǎng)頁瀏覽器中,通過輸入控制器的URL監(jiān)視流量和溫度曲線補償。另外,也可以在網(wǎng)頁瀏覽器中進行登錄設(shè)定和報表文件配置。
結(jié)論
  橫河電機通過使用基于全數(shù)字的FOUNDATION現(xiàn)場總線通信方法和低溫型氣體分配控制,確保精確的液化氣流量測量。由于在混合控制器中嵌入面向PC功能,如電子郵件、FTP和Java運行環(huán)境,可以實現(xiàn)密閉式自動輸送系統(tǒng)。這就不需在卡車中安裝COST PC,而它將會有常值振動。它具有如下優(yōu)勢:

卡車中密閉式自動輸送系統(tǒng)
  - 在卡車上安裝魯棒控制器可降低維護成本。
  - 每天發(fā)送報表電子郵件,或按需發(fā)送電子郵件,降低通信成本。
  - 在所有站點采用基于無限Web的HMI,實現(xiàn)低成本擴展。

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