數(shù)字化儲(chǔ)罐計(jì)量管理系統(tǒng)在白酒生產(chǎn)管理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-05-15 發(fā)布作者:
摘要:針對(duì)大型儲(chǔ)罐內(nèi)液態(tài)物料傳統(tǒng)計(jì)量管理的弊端,通過結(jié)合當(dāng)今較先進(jìn)的技術(shù)及控制方法,以數(shù)據(jù)整合為核心,將自動(dòng)控制和分項(xiàng)業(yè)務(wù)管理功能整合,形成一個(gè)集成化、模塊化、開放式可擴(kuò)展的解決方案,較終為罐(群)安全穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)化管理、降低生產(chǎn)成本和利潤(rùn)較大化提供保證。
隨著智能化和信息化的技術(shù)在白酒行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,特別是白酒企業(yè)基于生產(chǎn)信息的有效管控和資本化運(yùn)作的需要,數(shù)字化儲(chǔ)罐計(jì)量管理系統(tǒng)的完善越來越迫切。普瑞特信息科技有限公司是普瑞特機(jī)械制造股份有限公司的全資子公司,基于對(duì)液態(tài)食品工業(yè)近20年的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),聯(lián)合全球較優(yōu)秀的計(jì)量器件生產(chǎn)和控制系統(tǒng)廠家,結(jié)合當(dāng)今較先進(jìn)的技術(shù)及控制方法開發(fā)推出了基于數(shù)據(jù)流的先進(jìn)智能儲(chǔ)罐計(jì)量管理系統(tǒng)一體化解決方案。該套系統(tǒng)方案可提供儲(chǔ)罐(群)物料的整個(gè)流程及生產(chǎn)周期的監(jiān)管和控制(包含常規(guī)罐區(qū)酒體接收作業(yè)、儲(chǔ)存作業(yè)、周轉(zhuǎn)作業(yè)、發(fā)送作業(yè)、儲(chǔ)運(yùn)全過程等子流程),物料主要為酒精(也可擴(kuò)展為食品油、果汁、乳制品等)。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)整合為核心,將自動(dòng)控制和分項(xiàng)業(yè)務(wù)管理功能整合,是一個(gè)集成化、模塊化、開放式可擴(kuò)展的解決方案,較終為罐(群)安全穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)化管理、降低生產(chǎn)成本和實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)較大化提供保證。
系統(tǒng)方案主要包括以下內(nèi)容:(1)儲(chǔ)罐靜態(tài)計(jì)量系統(tǒng);(2)動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng);(3)總線通訊系統(tǒng)。
1儲(chǔ)罐靜態(tài)計(jì)量系統(tǒng)
儲(chǔ)罐計(jì)量是對(duì)大型儲(chǔ)罐內(nèi)液態(tài)物料的靜態(tài)儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)量的過程。通過存量測(cè)定,即測(cè)定儲(chǔ)罐內(nèi)物料的存量,或輸轉(zhuǎn)計(jì)量,即作為生產(chǎn)鏈數(shù)據(jù)或貿(mào)易結(jié)算依據(jù)。目前新建罐(區(qū))主要采用兩種方法。
1.1基于體積和基于質(zhì)量的計(jì)量升級(jí)為混合式測(cè)量系統(tǒng)
在基于體積方式計(jì)量的系統(tǒng)中,物料存量測(cè)量經(jīng)由液位和溫度的測(cè)量實(shí)現(xiàn)。在基于質(zhì)量的儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)中,存量測(cè)量通過對(duì)液體的液柱靜壓的測(cè)量取得。
儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)可以監(jiān)控庫存,能讓生產(chǎn)者即時(shí)了解儲(chǔ)存物料的準(zhǔn)確數(shù)量。系統(tǒng)可以精確測(cè)量物料載具、站點(diǎn)和管道輸送系統(tǒng)之間的批次和交接量。該系統(tǒng)可用于日常運(yùn)作、物料移動(dòng)、調(diào)度和混配方案之中。準(zhǔn)確追蹤泄漏并防止溢出,從而降低由于損耗造成的環(huán)境污染和財(cái)務(wù)損失。
儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景基本涵蓋儲(chǔ)罐管理系統(tǒng)的所有儲(chǔ)罐作業(yè)任務(wù):庫存管理、輸轉(zhuǎn)計(jì)量(收料及發(fā)料)、物料的轉(zhuǎn)移和操作(倒罐或配料)、損耗控制和平衡。
為此,普瑞特公司整合兩種計(jì)量方法開發(fā)了“混合式儲(chǔ)罐測(cè)量系統(tǒng)(HTMS)”,見圖1。
混合法HTMS是液位計(jì)法與靜壓法的結(jié)合。它結(jié)合了液位和靜壓測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn),綜合了壓力和液位測(cè)量,從而獲得整個(gè)液位高度內(nèi)介質(zhì)的真實(shí)平均密度。
由混合法的測(cè)量原理和各參數(shù)的計(jì)算可以看出,此種方法對(duì)液位質(zhì)量、密度的測(cè)量精度都較高。因而混合法是一種較理想的計(jì)量方法。混合法另一較大優(yōu)點(diǎn)是它可以測(cè)量出儲(chǔ)罐所有已知的參數(shù)。如采用高級(jí)混合法設(shè)計(jì)方案,可以在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)地得到諸如液位、點(diǎn)密度、平均密度、點(diǎn)溫度、平均溫度、液體界面(高度)、體積、實(shí)際質(zhì)量等所需要的所有物理參數(shù)。因此可以說混合法是儲(chǔ)罐自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)中功能較全面、測(cè)量精度較高、可靠性較好的一種方法。
普瑞特公司HTMS混合法儲(chǔ)罐(群)計(jì)量系統(tǒng)集國(guó)際較新儲(chǔ)罐群計(jì)量技術(shù)之優(yōu)點(diǎn),采用高精度液位計(jì)、高精度差壓/壓力變送器和完善的系統(tǒng)管理軟件,實(shí)現(xiàn)罐區(qū)進(jìn)、轉(zhuǎn)、存操作的全面自動(dòng)化管理。
1.2混合式儲(chǔ)罐測(cè)量系統(tǒng)(HTMS)主要功能
(1)數(shù)據(jù)采集和處理功能:能實(shí)時(shí)測(cè)量各儲(chǔ)罐的液位、界面、溫度、密度、容積、重量等參數(shù)。
(2)顯示及報(bào)警功能:顯示屏動(dòng)態(tài)顯示各儲(chǔ)罐液位、水位的棒狀圖。當(dāng)液位或水位超過設(shè)定值時(shí),連接在操作現(xiàn)場(chǎng)的喇叭就會(huì)發(fā)出語音警告,或蜂鳴報(bào)警提醒操作者注意。
(3)數(shù)據(jù)庫管理功能:數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)管理軟件的重要組成部分。它包括當(dāng)月數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫和儲(chǔ)罐容積表數(shù)據(jù)庫等。當(dāng)月數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)超過規(guī)定的時(shí)間后就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)存到歷史數(shù)據(jù)庫中。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,操作者可對(duì)各數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、刪除、保存或打印等操作。
(4)報(bào)表打印功能:具有各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出打印功能。例如進(jìn)、轉(zhuǎn)驗(yàn)收作業(yè)記錄,散裝收貨倉(cāng)庫記帳單,進(jìn)、轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)工作記錄,以及罐區(qū)動(dòng)態(tài)日?qǐng)?bào)表等。
(5)遠(yuǎn)程通訊功能:系統(tǒng)使用2臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)配置的586PC機(jī)作為監(jiān)測(cè)管理計(jì)算機(jī),2臺(tái)計(jì)算機(jī)分別經(jīng)上網(wǎng)通訊,使管理決策人員能夠隨時(shí)了解、管理儲(chǔ)罐的運(yùn)行和生產(chǎn)。
(6)儲(chǔ)罐與安全:近幾年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的罐區(qū)爆炸事故,以及往年國(guó)外的重大罐區(qū)事故絕大部分是由儲(chǔ)罐溢罐造成的。拿油品罐舉例說,罐表系統(tǒng)需要檢測(cè)罐的壓力、液位、溫度并實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。普瑞特公司推出的數(shù)據(jù)化儲(chǔ)罐系統(tǒng)為了較大程度地提高安全性,特定型號(hào)的
雷達(dá)液位計(jì)除了精確測(cè)量液位以外,還可以輸出達(dá)到SIL3認(rèn)證的溢罐保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)。
2動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)
為了實(shí)現(xiàn)精確裝車,許多企業(yè)都采用批控器對(duì)裝車進(jìn)行控制。它不僅接收
質(zhì)量流量計(jì)的信號(hào)按定量控制裝車閥,還可以連接靜電保護(hù)開關(guān)和溢流保護(hù)開關(guān)確保安全。普瑞特儲(chǔ)罐管理系統(tǒng)使用的專用批量控制器還具備多級(jí)安全限制和措施保證裝車的操作合規(guī),如:
(1)可設(shè)置裝車定量值,實(shí)現(xiàn)裝車的定量控制;
(2)具有防溢、防靜電連鎖控制功能;
(3)顯示屏顯示現(xiàn)場(chǎng)閥門、液位開關(guān)、接地開關(guān)狀態(tài)及故障狀態(tài);
(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、通信和批控儀電路之間光電隔離;
(5)通信的站地址、通信速率均可面板操作設(shè)置;
(6)有就地(脫機(jī))和聯(lián)機(jī)兩種工作方式,聯(lián)機(jī)狀態(tài)下禁止鍵盤的參數(shù)設(shè)置;
(7)有啟動(dòng)時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、定量、實(shí)裝量的裝車工況記錄和查詢功能;有開機(jī)時(shí)間、關(guān)機(jī)時(shí)間、累計(jì)裝車批次、累計(jì)裝車量的運(yùn)行記錄和查詢功能;
(8)冗余通信功能;
(9)IC卡管理功能(可選):帶防爆大屏幕點(diǎn)陣式顯示器;
(10)小流量及無流量報(bào)警功能:當(dāng)切除了質(zhì)量流量計(jì)變送器電源后,便接收不到流量脈沖信號(hào),若操作人員私自切除流量計(jì)電源,就有可能會(huì)發(fā)生介質(zhì)丟失問題。使用該報(bào)警功能,如果在設(shè)置的時(shí)間范圍內(nèi)無流量信號(hào)進(jìn)入則產(chǎn)生報(bào)警并關(guān)閉閥門結(jié)束作業(yè),如果流量小于所設(shè)置的限值同樣會(huì)報(bào)警并關(guān)閉閥門結(jié)束作業(yè)。這給企業(yè)的運(yùn)營(yíng)監(jiān)管帶來很大的便利。
3總線通訊系統(tǒng)
通過在罐區(qū)管理上使用變送器,流量計(jì)、電動(dòng)閥門、批控器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,以總線通訊方式,將采集的數(shù)據(jù)通過罐表系統(tǒng)、DCS(分布式控制系統(tǒng))、SIS(安全儀表系統(tǒng))對(duì)罐區(qū)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。由于罐區(qū)管理涉及大量的訂單管理、庫存管理、計(jì)劃調(diào)度、路徑選擇、自動(dòng)裝車等相關(guān)作業(yè),這些采集的數(shù)據(jù)同步提報(bào)到MES系統(tǒng)(生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng))對(duì)整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的全流程監(jiān)控。進(jìn)一步地,我們可以通過ERP系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)的全局優(yōu)化。
經(jīng)過系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐,該系統(tǒng)對(duì)白酒企業(yè)的庫存管理、生產(chǎn)管理具有極大的提高和完善作用,是數(shù)據(jù)化、安全化、智能化的解決方案。目前正在推出基于該系統(tǒng)的老庫區(qū)完善改造方案,以及基于MES系統(tǒng)的全生產(chǎn)流程智能化解決方案。