無脈動(dòng)、低噪音、振動(dòng)小、壽命長(zhǎng)，準(zhǔn)確度等級(jí)高、高可靠性、流量范圍大等優(yōu)點(diǎn)，使UF-Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱“UF-Ⅱ”）廣泛用于石油、化工、碼頭等行業(yè)的油品貿(mào)易計(jì)量和管理控制。本文項(xiàng)目選用了2臺(tái)LB834-112型表，安裝于某石化成品油碼頭5＃躉船。
一、UF-Ⅱ與油品出廠數(shù)采系統(tǒng)的結(jié)合
整個(gè)數(shù)采系統(tǒng)由操作站、控制站、報(bào)表機(jī)、躉船顯示和網(wǎng)絡(luò)通信部分組成，如圖1所示。
操作站硬件：DELL服務(wù)器PE2500P3/933/512M/36G/19。
軟件：WNT4.0、IFIX2.6（有限點(diǎn)，300點(diǎn)）、VB6.0、Access數(shù)據(jù)庫、Oracle數(shù)據(jù)庫、計(jì)量監(jiān)控操作應(yīng)用系統(tǒng)。
貿(mào)易交接用CMF：MicroMotion公司D600配9739。
數(shù)采控制站以GE-FANUC-9030PLC為基礎(chǔ)組成。選PLC是其系特殊體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，經(jīng)過30多年發(fā)展，功能已有極大提高，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，還具有算術(shù)運(yùn)算、對(duì)模擬量進(jìn)行控制等功能。它面向控制過程及面向問題的編程語言，既保持了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀特點(diǎn)，又顧及了大多數(shù)電儀技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及微機(jī)應(yīng)用水平。同時(shí)PLC專為惡劣工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，能在電噪聲很強(qiáng)，電磁場(chǎng)干擾、機(jī)械振動(dòng)、溫濕度變化都很大的環(huán)境中使用。
控制站以模件IC693APU300接收UF-Ⅱ脈沖。其他模件有：CPU模件IC693CPU360、協(xié)處理模件IC693PCM311、以太網(wǎng)卡轉(zhuǎn)換器IC649AEA102、以太網(wǎng)接口模件IC693CMM321、模擬量輸入模件IC693ALG223、開關(guān)量輸入模件IC693MDL646、電源模件IC693PWR321等；軟件有LOGICMASTER90編程軟件，（VER9.02）MEGABASIC等。系統(tǒng)與CMF通信用RS-485方式，標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議，RTU模式；通信參數(shù)為：9600b/s、8位數(shù)據(jù)位、1位奇校位、1位停止位，按周期輪詢采集累計(jì)量、瞬時(shí)流量、密度、溫度信號(hào)。功能和特殊要求：計(jì)量管理系統(tǒng)從控制站讀入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行記錄、處理與監(jiān)控操作，以及數(shù)據(jù)登錄等，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，系統(tǒng)操作權(quán)完全由應(yīng)用系統(tǒng)控制，不允許隨便退出應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)入操作系統(tǒng)。2＃操作站運(yùn)行的躉船顯示程序和批量裝船語音報(bào)警程序在系統(tǒng)中功能非常重要，IFIX通過后臺(tái)功能定時(shí)調(diào)用其運(yùn)行。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄在該機(jī)的歷史數(shù)據(jù)庫中，批量裝船實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄在該機(jī)的Access數(shù)據(jù)庫中。該機(jī)安裝Oracle數(shù)據(jù)庫兼做服務(wù)器，與1#站互為備用，各監(jiān)控操作畫面相同。與企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用戶機(jī)交換的數(shù)據(jù)存在1#站的Oracle數(shù)據(jù)庫中，并與上級(jí)網(wǎng)通信。
二、UF-Ⅱ使用的三個(gè)注意點(diǎn)
UF-Ⅱ是通過一對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)量的，要求被測(cè)介質(zhì)純凈度高，應(yīng)安裝合格的過濾裝置。在非連續(xù)使用場(chǎng)合再次使用時(shí)，須注意氣穴等增大計(jì)量誤差。若介質(zhì)可能氣化發(fā)生氣液兩相時(shí)，氣體分離器是保證準(zhǔn)確計(jì)量的必備裝置。為取信用戶，UF-Ⅱ測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠近油船，避免表下游管線儲(chǔ)量引發(fā)異議。
1.UF-Ⅱ用于成品油計(jì)量中磁耦合問題
UF-Ⅱ有電子、機(jī)械兩種計(jì)數(shù)表頭供選，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)經(jīng)傳動(dòng)部件磁耦合給變換單元，保證儀表密封。變換單元將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)數(shù)換算為流量當(dāng)量傳遞給計(jì)數(shù)單元，經(jīng)計(jì)數(shù)單元前置電路整形處理，形成計(jì)數(shù)脈沖，表頭累積顯示，也可遠(yuǎn)傳。這里需要強(qiáng)調(diào)兩種表頭磁耦合的區(qū)別：電子表頭的信號(hào)耦合由傳動(dòng)板上嵌入的小磁石承擔(dān)，傳動(dòng)板與探頭的間隙僅1mm，其間充滿被測(cè)介質(zhì)；機(jī)械表頭配套的內(nèi)外耦合磁鋼間間隙也很小，但在密封腔體外，其間無介質(zhì)。若介質(zhì)中無鐵磁物質(zhì)，兩者無優(yōu)劣之分。
可成品油因加工與輸儲(chǔ)容器內(nèi)壁腐蝕，其中懸浮有視力不能分辨的鐵屑微粒。盡管配套過濾器可防止固體物質(zhì)卡住轉(zhuǎn)子，且濾網(wǎng)孔很小，但鐵微粒仍可通過。此時(shí)用電子表頭，油品進(jìn)入腔體夾帶的鐵微粒便可能被磁石吸引，日久便聚集到傳動(dòng)板上磁石部位很小間隙里，造成該部位磨損損壞。此現(xiàn)象筆者尚未見過報(bào)道，希望能引起重視。因此，介質(zhì)中若有鐵磁物質(zhì)，宜用機(jī)械表頭。
2.UF-Ⅱ采用石墨軸承需注意保護(hù)
在計(jì)量汽油等低黏度介質(zhì)時(shí)，若用滾珠軸承會(huì)因嚴(yán)重磨損而影響流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)和壽命。但石墨軸承具有優(yōu)良的耐磨性，在測(cè)量低黏度介質(zhì)時(shí)性能較滾珠軸承優(yōu)越得多。另外，介質(zhì)中含有微粒會(huì)影響滾珠軸承流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)，而對(duì)石墨軸承儀表影響很小。但是，石墨軸承須在油質(zhì)環(huán)境里運(yùn)行，若置身氣體，軸承和軸之間則會(huì)因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)而快速磨損甚至破碎。所以，UF-Ⅱ運(yùn)行時(shí)腔體內(nèi)必須充滿介質(zhì)使石墨軸承得到保護(hù)。若UF-Ⅱ用于裝船或裝在管線末端，送油結(jié)束后，若儀表出口無相應(yīng)背壓維持存油，會(huì)使計(jì)量腔內(nèi)進(jìn)入空氣，易致石墨軸承磨損破碎。在儀表出口加裝向上高于計(jì)量腔的彎管，保證腔內(nèi)始終充滿介質(zhì)，是簡(jiǎn)單卻十分有效的措施。工藝需要對(duì)輸油管線用水頂線處理時(shí)，水不宜直接通過流量計(jì)，浸入石墨軸承間隙的水可能會(huì)對(duì)軸承造成損傷。用蒸汽試漏、吹掃更是絕對(duì)不允許的。
3.UF-Ⅱ與GE公司PLC的匹配
UF-Ⅱ電子計(jì)數(shù)單元輸出（4~20）mA的電流脈沖，可直接按圖2a連接到PLC脈沖模件IC693APU300，只需注意調(diào)整電阻R，使脈沖的高低電平20R與4R匹配PLC的門檻電壓即可。其他積算設(shè)備類似。在選用機(jī)械式表頭配無接點(diǎn)脈沖發(fā)信器PG30DEP 時(shí)，情況要復(fù)雜一些。 GE 公司 PLC 脈沖模件 IC693APU300 的輸入阻抗很低，簡(jiǎn)單按說明書圖 2b 接線，則送到 PLC 的脈沖幅值大大降低，不及 PLC 的門檻電壓，系統(tǒng)無法取到有效信號(hào)。按兩者 I/O 特性設(shè)計(jì)的接口電路如圖 3所示，圓滿解決了機(jī)械計(jì)數(shù)部件 PG30DEP 到脈沖模件 IC693APU300 的信號(hào)匹配問題。
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