大型油厂自动化控制系统的运行要求

大型油厂自动化控制系统的运行要求

左

123青，曹国武，王小李

（1．中储粮油脂有限公司，北京100088；2．舟山中海粮油工业有限公司，浙江舟山316043；

3．云南省科学技术情报研究院，云南昆明650051）

摘要：分别对预处理、浸出、精炼主车间及粕库、油罐等附属车间的工艺监控、连锁、警报等自动化

控制提出了详细要求，包括各车间工段的料位、流速、流量、温度、压力等的控制要求。关键词：大型油厂；自动化控制；连锁

中图分类号：TS228文献标识码：B文章编号：1007－7561（2012）01－0022－02

Operationoftheautomaticcontrolsysteminlarge－scaleoilsplant

ZUOQing，WANGXiao－li

（Sino－grainOilsCo．，Ltd，ChinaGrainReservesCorporation，DongguanGuangdong523147）Abstract：Theautomaticcontrolwasrequiredformonitor，linkageandalarmsignalatdifferentsections，includingpretreatment，extraction，refineworkshopandmealwarehouse，oiltankfarm．Theautomaticcontrolsystemincludedmonitoringfeedlevel，velocityandamountofflow，temperatureandpressure．Keywords：large－scaleoilsplant；automaticcontrol；chain

1油厂自动化控制总体要求

采用PLC控制系统与计算机联网，通过人机交互界面（HMI），使人与生产间形成一个交流平台是现代大型油厂自动化控制的基本要求。将车间采集的温度、压力、流量和料位等信号由变送器转换成电压

PLC将其分为比例控制、信号输入到PLC，积分控制和微分控制进行逻辑编程控制，基于输入信号的不同，这

三种控制方式决定着输出信号的变化速度和大小。油厂的自动控制系统涵盖原粮仓、散粕立筒仓、包装粕库、预处理车间、浸出车间、精炼车间、锅炉房、油库等各车间及工段。按照各自生产作业的需要完成各工艺流程的设备连锁控制，同时在工段间的结合部自动操作，在计算机上显示并记录设备的运行作业状态、数据采集和整理、监控设备的运转等。

以斗升机后面的刮板输送机在停机时应具有延时功

以排空机内物料。能，

（3）调质塔的料位控制前面的进料，并与出料

出料旋转阀的转速与出料刮板输送机旋转阀连锁，

连锁。将料温和水分输入PLC，以控制油料的滞留

时间和蒸汽用量。

（4）通过料温来控制热风干燥机风机的转速、进风阀门、蒸汽流量调节及物料移动速度。设置烟尘和温度报警器并连锁灭火蒸汽调节阀。

（5）轧胚机、粉碎机、榨油机及泵等设备配有带按钮和电流计的就地控制板，既可现场进行启动和调节，也可由PLC控制。（6）豆粕粉碎机和豆皮粉碎机进料料斗的料位与前面的日仓出料连锁，在粉碎机停机时应停止前方进料。

（7）车间的主蒸汽压力、流速和流量为远程控通过屏幕进行监视。无论是MCC或OCC，除电制，

机指示以外都不配硬摹拟板。

（8）通过散粮秤记录预榨开、停车时进料流量的变化及累计流量。散粮称上存料箱的料位控制和磁选器与前面的日仓出料插板及输料刮板连锁。

（9）启动、停车及倒空程序按自动化和现场人工两级控制，每个电机旁设启动开关，每个楼层设主停车开关。操作员的监控及人工操作可通过与监控系统的交互对话来完成。

2

2．1

生产车间自动化控制要求

预处理车间

（1）预处理车间设备的监控、连锁、警报等大多

少量为模拟式。主要包括监控各原料缓为数字式，

冲仓、存储仓的高、低料位，避免由于料仓放空引起

生产停工。

（2）提升机和刮板输送机配置防跑偏和失速控制，皮带输送机配置溢流开关，重点设备配置轴承测温传感器。基于斗升机的带料启动会损伤设备，所

收稿日期：2011－04－01作者简介：左青（1958－），男，高级工程师．

环路及测量均为远程的。

（7）浸出车间不宜采用过多的电信号控制，采用气动单路控制器较好，气动仪表以20～100Kpa的压缩空气为信号，防爆性好，结构简单，可靠性高。2．3精炼车间

包括离心机的操作、报警；高压锅炉的压力、温度、报警监控；空压机的运行、报警；软水、蒸汽、压缩空气低压报警；暂存罐、反应罐的高低安全料位及连续料位控制；泵、搅拌器等动力设备的控制；毛油罐进料阀与高低料位及毛油泵进口压力连锁；加热器蒸汽调节阀与温度连锁且手动、自动可切换；碱炼加酸、加碱自动控制，可手动、自动可切换；脱色工段过滤机自动进行切换运行；车间内毛油、碱炼油、成品油流量、蒸汽流量累计，自动计算碱炼油、成品油得率等。

2．2

浸出车间

（1）浸出器。浸出器进料斗设高低料位传感

器，调节进料速度使之与浸出器出卸料速度及预处理车间轧胚机产量等相关联。将检测的料位信号送到PLC处理系统，经上位计算机处理后发出信号控制浸出器变频电机，调节假底速度，以保持一定的料封，防止溶剂逸出，实现平稳进料运行。

料位控制器种类繁多，应用较多的主要有超声波、γ射线、音叉、雷达等，其特点是：①超声波料位器：方向性好、穿透力强、成本低、易于安装。发射区域应免受干扰，以防出现虚料位显示，适于对低料位进行控制；②γ射线料位器：属于放射性源，需先做环评，并在安监部门备案，宜安装在被测容器外部，不受被测物料压力、温度、密度等参数变化影响，在恶劣环境中能长期安全运行，外资浸出厂应用较多；③音叉料位器：具有易于使用，无需校准，寿命长、性

安全可靠等特点，适于粉体及小颗粒料，对能稳定、

于大块状物料不适合；④雷达料位器：传输特性好、测量精度高、可连续测量、维护方便，操作简单。考虑到粉尘对料位传感器的干扰，可用新鲜溶剂或压缩空气定时清理探头，开启周期可通过PLC界面设置，在电磁阀二次线路设计时应加设中间继电器，以方便手动转换。浸出器内过滤的控制应是

所有的泵应设置就地启动装置。停机时，可视化的，

由PLC自动控制进料的气动插板会隔断溶剂气体，刮板输送机将余料送回预处理车间。

（2）蒸脱机（DTDC）。各层需保持不同的料位以满足脱溶、烘粕效果。由化验员例行取料粕样化验，将数据输入PLC，通过控制环路调节DT、蒸汽喷射及粕干燥机的运行，以保证出粕的水分合格。DT倒数第二层料位应设定在60%以内以免堵塞出料绞龙，其他各层料位按料生熟度进行调节。（3）蒸发器。对进油的流速、流量、液面，及蒸汽的压力、流速、流量等进行控制环路设计。控制各级蒸发器和汽提塔的混合油最佳温度，按冷凝器出口水温控制循环水泵的转速。

（4）压力和真空度。对浸出车间所有流体系统工艺点的压力和真空度要求准确指示和调节。压力变送器将测出的压力或真空度信号送往控制器，控制器对信号进行分析处理后通过变频器改变泵及风机的电机转速，使压力或真空度保持在恒定压力范围。（5）溶剂泄漏检测。设置感应器对溶剂泄漏做出快速反应，确保浸出车间的安全。

（6）监控。车间设备的启动、停车及倒空程序并非完全自动化，需要操作员的监控及人工操作，可通过与监控系统进行交互对话来完成，所有的控制

3原料和粕的物流自动化控制要求

通过MES软件和DCS控制系统组态编程，对

散粕筒仓、包装粕库、打包发放进行生产原料输送、

调度与控制系统对接。采用PLC计算机自动控制系统控制整个散粕输送、散粕筒仓料位、出仓机的运行、设备故障报警和显示、设备连锁和显示、数据自动记录和储存。一般采用两台计算机，其中一台计算机应用于操作控制系统，显示工艺流程图、监视设备运行状态，另一台用于管理。3．1粕包装发放

在汽车发货的终端、包装粕库码垛机的终端、分别安装光电计数器，统计发货和入库包数，信号传输到PLC进行数据转换并记录在数据管理系统中，按实际发货数量和入库包数，统计库存和发货量。

通过PLC给计量秤计算机发出选择，开启和停止命令，信息系统登记和显示称量结果。

装车溜管的运行和故障状态信号输入PLC系PLC系统根据装车操作员给出的装车信号，统，启动相应的发放流程。

汽车发放缓冲仓设置高料位开关，当高料位开关动作时，相应流程自动关闭发放闸，输送设备在物料排空后停止工作。3．2

原料仓及散粕仓对原料及粕的进仓、出仓、倒仓生产线上的设备（输送设备、除尘设备、电动闸门、预处理进料设备、豆粕进仓设备等）进行集中连锁控制，把有关的传感器信号（料位、流量、电流、仓温、能耗等）采集到计算机，在显示屏上动态显示设备运行状态，进行远程控制。

豆粕仓出仓控制系统采用变频器控制调节出仓绞龙流量，使出仓流量和打包发放速度匹配平衡，通过PLC设定出仓机转速和刮板输送输送机的流量。

（下转第38页）

质量控制

表2

玉米样品中生育酚加标回收率和相对标准偏差

添加量X/（mg/kg）

5．627．9855．965．43

（β+γ）－生育酚

27．1754．334．21

δ－生育酚

21．0742．15

测得平均值X/（mg/kg）9．9632．0359．649．7230．9856．784．8320．0140．53

平均回收率

/%86．596．297．489．396．195．587．889．693．5

（n=3）RSD/%3．12．72．73．51．70．41．81．83．1

粮油食品科技第20卷2012年第1期

标准品

α－生育酚

2．6

样品分析

应用本方法检测市售玉米共6个样品，检测了

（β+γ）－生育酚、样品中α－生育酚、δ－生育酚的

含量，具体结果见表3。

表3

样品名称样品1

样品2样品3样品4样品5样品6

玉米样品中生育酚含量检测结果

δ－生育酚2．201．123．542．881．63－

检测结果X/（mg/kg）（β+γ）－生育酚α－生育酚

11．1536．8512．8520．1310．3453．3417．1142．927．2818．7411．885．92

用石油醚（沸程：30～60℃）作为提取溶剂，再以理，

乙醇溶解的方法进行样品处理。液相色谱使用SunfireC18反相柱（5μm，4．6×150mm），仪器的柱温设定为25℃，流动相为甲醇+水（98+2），流速1．0mL/min，进样量为20μL，荧光检测器（激发波长为295nm，发射波长为330nm）。适用于测定生

在1～100μg/mL线形范围内，α－生育酚异构体，

（β+γ）－生育酚、育酚、δ－生育酚线形良好，相关系数为0．99976～0．99983。在5～50mg/kg浓度范围内，加标回收率为86．5%～97．4%，相对标准偏

（β+γ）－生育差为0．4%～3．5%。α－生育酚、

酚、δ－生育酚的检出限分别为0．03mg/kg、0．02mg/kg、0．02mg/kg。该方法相对于现有的其他方法是一种快速、灵敏、准确、简便易行的方法。参考文献：

［1］邵裕坤，徐军，王珏．反相高效液相色谱法同时测定血清中维生

D3，E［J］．中国现代应用药学杂志，2005，22（6）：503－505．素A，

［2］GB/T5009．82—2003，S］．食品中维生素A和维生素E的测定［［3］GB/T17812—2008，饲料中维生素E的测定

［S］．

［4］NY/T1598—2008，食用植物油中维生素E组分和含量的测定

．高效液相色谱法［S］

［5］GB/T9695．30—2008，肉与肉制品

S］．维生素E含量测定［

［6］ISO9936—2006，Animalandvegetablefatsandoils－Determination

oftocopherolandtocotrienolcontentsbyhigh－performanceliquid

高效液相色谱法

“－”注：表中表示未检出或低于检出限。

3结论

通过大量实验条件的摸索，建立了一种玉米中

生育酚异构体液相色谱的分析方法。特别是前处

．●chromatography［S］

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第23页）

（4）泡沫比例混合装置双螺杆泵采用软启动控

制方式，混合装置系统具备自动和手动控制方式。（5）全套消防泵系统控系统采用双电源自动切换方式进线，并配置自动功率补偿装置，补偿容量不少于300KVAR。

（6）稳高压消防自动控制控制要求。各消防泵组变频器选用带PID闭环调节功能的变频器。消防控制要求达到全自动平稳切换，恒压控制，主要是依靠管网压力的变化来控制启停泵。具体要求为：管网

PLC根据压力设定压力传感器的压力信号送入PLC，

值与实际检测值进行PID运算后给出信号控制变频

器的转速以使管网的压力稳定。当管网压力低于主泵启泵压力设定值时一台主泵在变频器的控制下启

PLC自动将原工作在变动运行，如果压力仍然不够，

4油库自动化控制要求

包括油罐区、油泵房的接受、中转、发放工艺的自

动控制。主要包括PLC、电机控制中心（MCC）、继电器柜、现场控制箱、上位机监控系统。通过以太网报

控制站，组成油库控制网络。油罐安装雷达操作站、

液位计，把油位信号传递给控制系统。油罐配备多点温度传感器，为测量油品的重量提供温度补偿信号。对于棕榈油油罐，通过对油温的自动检测来调整加热蒸汽阀门开启度，保持出油的流动性。油罐进出口管道安装流量计，测量管道中油品的流量、密度，计算累计流量。

5消防系统自动化控制要求

（1）消防雨淋泵组采用一拖五变频恒压自动控制，雨淋稳压泵采用一拖二变频自动控制。频状态下的泵投入到工频运行，以保持压力的连续

（2）消防自动喷淋泵组采用一拖二变频恒压自

性，同时将一台备用的主泵用变频器启动后投入运

动控制，喷淋稳压泵采用一拖二变频自动控制。以加大管网的供水量保证压力稳定。●行，

（3）消防栓泵组采用一拖二变频恒压自动控制，消防栓稳压泵采用一拖二变频自动控制。