油庫庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

孫志彥，孫連生，孫吾紀(jì)

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

油庫庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

孫志彥1，孫連生1，孫吾紀(jì)2

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

庫區(qū)物料的裝載、卸載和儲存需要有關(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量和儲罐計量系統(tǒng)，能夠幫助客戶管理和優(yōu)化庫存。 庫存管理系統(tǒng)基于覆蓋從物料接收到儲存再到交貨的整個過程的完整解決方案，提高庫存管理能力。 其計量交接測量符合 API（美國石油組織）和 MID（測量儀表指令）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確保增加客戶的收益。

庫存管理；伺服液位計；精確定量；Tankvision 系統(tǒng)

1 引 言

可靠的庫區(qū)信息有助于提高裝置利用率、安全性和過程效率。 庫區(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。有效的庫區(qū)管理包括庫區(qū)自動化過程控制和企業(yè)管理，促進企業(yè)發(fā)展。

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

Tankvision 系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)的測量儀表，提高測量精度，可隨時提供精確、加密的庫存數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮溢流保護、泄漏檢測和報警功能的作用，遏制或預(yù)防潛在災(zāi)害，保護油庫人員和環(huán)境安全。

Tankvision 儲罐庫存管理系統(tǒng)無 需 加裝其 他公司的專用軟件，通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可操作，也不會產(chǎn)生授權(quán)費用。 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油罐的大型煉油廠。

Tankvision 系統(tǒng)的計量交接測量符合 API（美國石油組織）和 MID（測量儀表指令）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2 油庫庫存管理儀表配置

某國有煉油企業(yè)一大型成品油儲存油庫需增設(shè)儲罐庫存管理系統(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 測量儀表的選型

油庫庫存管理，不僅僅是要看儲罐里油品的液位高度，還要實時監(jiān)測油品的質(zhì)量變化，這就需要監(jiān)測油品的液位高度、油品的溫度和油品的密度。

目前，在油庫液位測量儀表中，主流是伺服液位計，溫度測量使用平均溫度計測量，因伺服液位計具有密 度測量功 能 ，故沒 有 單獨設(shè) 置 密度儀 表[2]。

有這3個參數(shù)后還需要一個計算工具，計算儲罐的質(zhì)量，這就需要儲罐掃描儀。

2.1.1 伺服式儲罐液位計 Proservo NMS5

高精度 伺服式液 位 、界面 與 密度測 量[2]。

智能伺服式儲罐液位計 Proservo NMS5 用于計量交接與庫存控制過程中的高精度液位測量，實現(xiàn)精確的罐區(qū)庫存管理，控制損失，節(jié)省開支并滿足安全操作要求。

2.1.2 平均溫度測量 Prothermo NMT539

Prothermo NMT539 智能型 HART 信號轉(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 Pt100 元件測量平均溫度[3]。 NMT539 通過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。用于計量交接和高精度庫存測量時， 推薦連接 NMS5 Proservo 或與 Micropilot雷達物位儀配套使用罐旁指示儀 NRF 590。

2.1.3 儲罐掃描儀 NXA820 現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)采集

作 為 Tankvision 系 統(tǒng) 的 一 部 分 ， 儲 罐 掃 描 儀NXA820 可 讀 取 罐 表 參 數(shù) 并進行 計 算[1]。 Tankvision儲罐庫存管理軟件已經(jīng)寫入 NXA820 中， 只需簡單的配置通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可操作，也不會產(chǎn)生授權(quán) 費用。 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油罐的大型煉油廠。

2.1.4 Tankvision 庫存管理主鏈路 NXA822

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

2.2 方案說明

本方案共涉及 23 個拱頂罐，每個罐配伺服液位計 1 臺，平均溫度計 1 臺，罐旁 1 臺。 平均溫度計信號通過 Hart傳輸至伺服液位計中，伺服液位計再把液位數(shù)據(jù)和溫度信號通過 V1信號傳輸至控制室多功能機柜通信接口。 罐旁顯示儀表通過 Hart與伺服液位計通訊，供操作和顯示用。

針對項目需要數(shù)據(jù)管控的要求，本現(xiàn)場配3臺數(shù)據(jù)采集器 NXA820，將實時測量的液高、水高、溫度、密度等儲罐檢測數(shù)據(jù)，通過連接 1 個 8 口工業(yè)交換 機 ，1 臺 通 訊 協(xié) 議 轉(zhuǎn) 換 儀 NXA822 以 及 1 臺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， 為了便于在 DCS 或 SCADA 系統(tǒng)檢修時不影響儲罐檢測數(shù)據(jù)的讀取， 方案中利用 TankVision NXA820 支持網(wǎng)頁瀏覽的功能， 預(yù)留了工業(yè)以太接口，用戶可以在任意時刻，通過此接口接入任意電腦， 即可通過 IE 瀏覽器瀏覽儲罐所有檢測數(shù)據(jù)（只需輸入相應(yīng)接口單元的 IP 地址， 即可實現(xiàn)監(jiān)控畫面瀏覽）和在控制室操作伺服液位計，遠程發(fā)出測量液位和水位的命令。IE 瀏覽器不僅能夠適時瀏覽整個罐區(qū)或單個儲罐的畫面，還可以實時檢測各種報警信息并方便查詢歷史趨勢，必要時進行報表打印。 由于上述 IE 瀏覽功能不針對任何操作系統(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，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

3 Tankvision 系統(tǒng)編程

現(xiàn)場儀表的配置可按說明書進行簡單的配置，這 里 重 點 關(guān) 注 的 是 NXA820、NXA822 和 Prolinx 網(wǎng)關(guān)的配置。

3.1 NXA820 配置

儲罐掃描儀 NXA820 可讀取罐表參數(shù)并進行計 算[1]。

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

罐表參數(shù)是指罐容表及罐量計算參數(shù)，因為油庫庫存系統(tǒng)，不僅僅是測量儲罐的液位，同時可根據(jù)液位值、溫度值、密度值和儲罐的容積計算出儲罐中油品的質(zhì)量，也可以計算儲罐進料與出料的質(zhì)量。

罐容積表由儲罐各項參數(shù)計算而來，將其導(dǎo)入到儲罐掃描儀 NXA820 中， 在 NXA820 中設(shè)置參數(shù)包括①浮盤參數(shù)（浮盤重量）；②設(shè)置罐壁溫度修正系數(shù)；③設(shè)置流量計算；④設(shè)置罐量計算標(biāo)準(zhǔn)；⑤配置儲罐儲存介質(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）計量標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 參數(shù)設(shè)置進行設(shè)置、調(diào)試與操作畫面

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

3.2 NXA822 配置

NXA822 的作用是通過 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 兩項配置，啟動 NXA822，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與 DCS的通訊。

3.3 Prolinx 網(wǎng)關(guān)組態(tài)

本項目中，我們利用 1 臺 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)運行正常，Tankvision 系統(tǒng)運行畫面如圖 5 所示。

圖5 Tankvision 系統(tǒng)運行畫面

4 結(jié) 論

恩德斯豪斯油庫管理系統(tǒng)基于伺服液位計、平均溫度計、儲罐掃描儀、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)實際應(yīng)用表明該系統(tǒng)不僅測量精度高, 而且操作簡便可靠, 獲得了滿意的測量使用效果, 計量精度始終保持在允許誤差范圍以內(nèi)。本文針對的是 23個儲罐配置的油庫管理系 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油罐的大型煉油廠。

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

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

[3]孟偉.儲罐容積 表自動標(biāo)定 系統(tǒng)設(shè)計[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，研究方向為自動化技術(shù)；

孫連生（1981-），遼寧大連人，工程師，研究方向為自動化儀表技術(shù)；

孫吾紀(jì)（1990-），遼寧大連人，助理工程師，研究方向為自動化儀表應(yīng)用。