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1、董合林 2015年09月,自控仪表专业汇报罐表系统,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,罐表系统概述,罐装表系统的组成部分： 一、液位：液位连续测量仪表，伺服或雷达液位计，一般三台，其中一台提供硬接点开关提供给ESD；或三台连续液位测量仪表都提供开关量，组成2OO3表决。常用配置为3伺服或2伺服+1雷达，也有用3台雷达的。 二、温度：多点温度计，提供储罐纵剖面的固定点温度监控。 表面式温度计：用于预冷、泄露监测及储罐热性能评价 三、LTD:液位温度密度（Level,Tempera
2、ture and Density）一体化测量仪表，根据指令跟踪液位或到达指定液位，进行数据采集分析，可检测整个罐温度、密度分布，为预知分层和翻滚提供基础数据。 四、通讯接口单元：储罐现场仪表和控制室内计算机系统之间 的通讯接口，完成现场仪表至储罐管理与安全系统之间的信号转换。 五：软件：储罐管理与安全功能。,已建项目储罐现场温度、液位仪表配置,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,雷达液位计简介,6,雷达液位计基于回波测距原理，完全非接触式测量， 无可动部件。 一、PULSE (脉
3、冲)技术 测量高频电磁波发射到液面并返回所消耗的时间 该时间差为纳秒级 优点：价格便宜，功耗小，一般为两线制。 缺点：无法达到高精度。 由于其测量的是微波脉冲从雷达发射出后达到液体表面并返回的时间很短(在1个5米高的罐内该时间仅仅为 0.000000033 s),雷达液位计简介,7,7,二、Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW调频连续波) A logic and fast method 连续发射 测量频率 更高的精度(可达0.5mm) 处理噪音信号能力强大 价格昂贵，一般为四线制。 LNG储罐 Still Well LNG储罐应用的主要产品有： H
4、oneywell-Enraf 97X、 ROSEMOUNT 5900S、3960,d,Time t,f d,10,3,9,7,t0,f,Frequency f (GHz),雷达液位计安装,ROSEMOUNT 5900S,根据不同的用途，雷达液位计选用不同形式的天线，左图为安装在稳液管内的天线形式。稳液管的主要作用为稳定测量液面，增强反射回波。 除雷达外，伺服液位计往往也需要稳液管 (Still Well/ Still pipe)。,伺服液位计,接线端子部分,电子部分,磁鼓室,测量钢丝,浮子,伺服液位计原理,空高,液位,浮子,测量磁鼓,罐高,空高,液位=罐高-空高（钢丝长度）,测量原理：检测液面
5、，收放浮子，测量空高。,伺服,机构,力传感器 控制单元 当F 208g 放下浮子 当F 208g 提起浮子,F BW DW, 标准浮子重量：DW = 223g 控制浮子浸入1 mm， 浮力：,BW = 15g,阿基米德原理，浮子浸液深度一定，浮力一定,Enraf 854ATG伺服液位计工作原理,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理,Coil,Suspension Magnets,Float Magnet,Calibrated Float to LNG S.G,Ferrite,Insulation washers,S,N,N,+ Connecti
6、on,- Connection,50, 1mm / 20m,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理,Coil,Ferrite,Displacement of the ferrite between coil change the impedance (Z) value.,Z,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理,Z = Motor = High speed Going down to the liquid surface,Z = Motor = Low speed Float touch liquid surface,Z = Motor = Low speed & Stop Leve
7、l stabilization,Z = Motor = Low speed Liquid going up Float follow liquid surface,Z = Motor = Low speed Liquid going down Float follow liquid surface,现场安装,无导向装置 稳液管 导向钢丝,伺服液位计的主要生产厂家有：Enraf、WHESSOE、E+H、Tokyo Keiso、Varec，一般需要导向装置，现场安装主要有以下几种方式：,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软
8、件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,温度仪表,EN14620-2006要求储罐至少安装以下温度仪表： 1、监控不同深度LNG温度，间隔不得超过2米。 2、气相温度（如可能，铝吊顶上下的温度都要测量） 3、主容器壁和底部（控制冷却与升温）。 另外，也可以用检测外部温降的方式判断主容器是否泄漏。,多点温度计,LNG多点温度计用以检测LNG纵向温度分布，为多点Pt100，一般多点均匀分布，单台多点温度计一般不超16点（WHESSOE提供的 18点的1706 ），单个储罐一般安装两台，测点高度交错分布 为保证储罐完整性，多点温度传感器安装在封闭的温度计套管中，配备温度变送器，变送器通过现场总线输出
9、值伺服或雷达液位计。 常见的产品有：Enraf VITO Multi Thermo sensor Thermometer 、WHESSOE Multi spots temperature、 MHT Multi-Spot Temperature Sensors、 Rosemount Multiple Spot Temperature Sensor 、 E+H Average Temperature。（称为平均温度计不准确，只是习惯）,表面温度计,表面式温度计用于冷却监视和泄露检测，LNG储罐表面式温度计为单点（双支）热电阻，特点是延伸尾缆特别长，探头安装在储罐内，引线都通过罐顶大法兰口引出，入罐
10、顶接线箱，线缆直拉至中控室接入FGS、DCS或者配总线式温度变送器接入罐表系统。,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,LTD测量仪表,储罐液位温度密度（LTD Level、Temperature and Density）测量仪表为储罐防翻滚的重要措施，EN14620指定安装仪表。伺服机构驱动的多传感器探头可以进行液位、温度和密度的实时测量，测量范围包括约40m的LTD。 液位测量：基于 伺服原理 温度测量：RTD Pt100 密度测量：振动管传感器 主要产品： WHESSOE S
11、.A. 01146 Model 1146 LTD gauge SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC. Model 6290 Industrial PC based tank gauging system for LTD.,WHESSOE S.A. 01146,温度传感器,振动管,LTD探头原理（WHESSOE为例）,Temperature Sensor,Excitation Coil,Connector,Low stop reed switch,Reception Coil, 1mm / 20m,50,Perforated Tape, TEFZEL coated,Vibrati
12、ng tube,WHESSOE 1146 LTD,Pt RTD,SCIENTIFIC INSTRUMENTS 6290,M6290 机械驱动机构,FLAME-PROOF ENCLOSURE FOR ELECTRONIC CONTROL UNIT,ELECTRONIC CONTROL UNIT,SUPPORT LEG (x3),HOLLOW HELICAL DRIVE CABLE,ELECTRICAL COMPARTMENT,GAS COMPARTMENT,sensor,Tape,Tape Drum,Tape connection,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：
13、多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,通讯与系统集成,通讯接口单元：通讯界面单元，将现场传来的数据进行储存转换，传送至库存管理软件，或通过MINI手操器进行数据读取。 除Current Loop 4-20mA之外， 常用的通讯协议与接口为： Modbus RS232 or RS485 HART Enraf Bi Phase Mark （BPM） Saab Rosemount TRL/2 通常，单台仪表或通讯接口设备支持多种通讯接口与协议，不同厂家的设备可以很方便整合。 罐表系统通常成套供应 常见 集成供应商有：WHESSOE、Honeywell
14、-Enraf、E+H、ROSEMOUNT。,常用通讯接口硬件,Enraf ： Communication Interface Unit.CIU 800系列 WHESSOE ： 09510 Converter: 0-20 mA loop/RS232 RS485/RS232. Remote tank unit: RTU 8130 MHT Technology Ltd. : Datacon 3500/4000 serial data concentrator and protocol converter Mini Receiver SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC. TANK G
15、AUGE INTERFACE MODULE Modbus LTD drivers E+H Tankvision Multi Scan NXA系列 Remote Tank Gauge Receiver Tank Computer NRM 系列 ROSEMOUNT Tank Hub 2410 Field Communication Unit 2160,Loop 1,Loop 2,Level alarms to ESD,1146 LTD,1143-2 Hi-Hi alarm,1645 T transmitter,1143-2 Primary,1143-2 Secondary,1645 T trans
16、mitter,1608 tank bottom indicator,Intrinsically SAFE (RS485) local bus,Intrinsically SAFE (RS485) local bus,WHESSOE的配置,WHESSOE的配置,TANK N2,Loop 2,TANK N1,9510 CONVERTER 20 mA loop / RS232C,Loop 1,Loop 2,Loop 1,LNG Manager,DCS,LNG Expert,LNG Master,Serial link,Serial link,Serial link,Serial link,Non W
17、hessoe system,RTU 8130,LNG Manager,9510 CONVERTER 20 mA loop / RS232C,WHESSOE生产全线产品,现场布置图（WHESSOE）,S,A,P,Tp,ST,ST1,STN,P主液位计 854ATG servo S次液位计 854ATG LTDLTD测量仪 M6290 A高位报警 973 radar Tp主温度计 ： MTT 766 VITO Temperature Probe+762 VITO Interface Ts次温度计 ：同上 ST罐壁及罐底温度计,Honeywell-Enraf 的配置,TGIM CIU 858,Ins
18、trument sets LTD Instrument sets,Honeywell-Enraf 的配置,LTD,伺服液位计,雷达液位计,Enraf 现场布置（大鹏LNG）,E+H的方案配置,E+H的方案配置,仪表现场安装图（E+H）,主、从伺服和平均温度计 表面热电阻,ROSEMOUNT的配置,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,软件：库存管理与安全,LNG储罐软件主要有以下功能： 储罐信息（来自测量仪表）采集显示 LNG体积、质量、热量等参数的计算 库存管理 分层检测 翻滚预
19、测功能 全面报警管理系统 协助优化操作 同DCS通讯,主要储罐管理和安全软件,1、WHESSOE：LNG MANAGER（储罐SCADA） LNG Master / Expert（储罐管理、分层及翻滚预测 ，与法国燃气共同开发） 2、 Honeywell-Enraf： Entis LNG Pro （储罐储罐SCADA、分层检测翻滚预测） SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC. ： LMS ( LNG Tank Management Software) MHT Technology Ltd. : LMS 3、E+H ： Tankvision LMS 4、ROSEMOUNT : 软件采取LTD供货商产品,谢谢！ 欢迎指导！,