随着经济的快速发展，我国现已成为石油生产和消费大国，能源问题逐渐成为国家经济发展的重大战略因素。由于油品具有易燃、易爆、易挥发等性质，在其运输及装卸过程中事故频发。在装车过程中，由于涉及到容器间的转移，稍有不慎便将导致事故发生，使用定量装车系统可大大降低装车过程中事故发生的几率。

大型油品储运装备在国外发展较早，技术水平也比较成熟，目前国外的发油控制和管理都是基于网络技术和计算机微处理技术，结合系统软硬件的组态配置，利用专用的定量装车控制仪、信号检测和自动控制等装置，根据控制现场的功能需求，完成油库付油操作的自动化集散控制，以及数据库管理和信息网络化管理^[1]。但是油库自动发油控制和管理系统应该是一个依据油库现场实际需要灵活配置的系统，由于存在现场配套软件多种多样、调试和维护的工作量极大、系统规模分散、管理标准和需求因不同国家而不同等一系列问题，所以尽管国外有非常成熟的技术和系统，但却无法照搬到国内^[2]。

我国对油品储运设备起步较晚。多年以来，我国石油化工企业在石油装车过程中都使用的是鹤管装置^[3]。上世纪末，我国科研人员开始对油库自动化发油系统进行研究，受当时的技术水平限制，集中式发油技术应用于当时的大部分石化企业。集中式系统的所有信号电缆都放在控制室中，信号的采集检测、运算处理及输出控制均由控制室中的PLC和主控计算机来完成^[4]。只需要一台控制器便能完成多路发油作业。集中式系统对于油库是一种经济的方案，但是它存在着一个致命的缺点，如果控制器故障，整个系统都将停止运行。

随着计算机及网络技术的发展，集控制与管理于一体的分布式油库发油系统应运而生，克服了集中式系统的致命缺陷。分布式系统在每个鹤位安装一台批量控制器来实现该鹤位的定量装车控制功能^[5]。批量控制器核心一般为微控制器或PLC。批量控制器通过检测该鹤位的温度传感器、防静电接地控制器、防溢流液位开关等实时监控装车状态并通过控制电液阀从而掌控装车过程。

2. 研究的基本内容与方案

无论是集中式定量装车系统还是分布式定量装车系统都是通过采集装车现场的流量计、温度传感器、防静电接地控制器、防溢流液位开关及现场确认操作开关等所有信号，进而控制电液阀来控制装车过程，从而有效的防止水击现象、静电及油品溢出。

然而，集中式系统有着一些不可克服的缺点，其控制电缆、信号电缆、电源电缆等均需要从控制室的控制柜中铺设至各个装车鹤位，强电信号容易对弱电信号产生干扰，当电缆铺设路径较长时，还需考虑信号衰减所产生的问题。此外，一旦控制器故障，所有发油系统都将受到影响导致停工。

分布式系统中，批量控制器的核心可采用PLC或微处理器。相较于微处理器，PLC具有抗干扰能力强、高稳定性、高可靠性的优点，所有的I/O口均采用光电隔离，有效使内部电路与外部隔离，其各模块均采用屏蔽措施，采用性能良好的开关电源，具有良好的自诊断功能，且便于维护、开发周期短。微处理器最大的缺点就是抗干扰能力差，稳定性及可靠性远不及PLC。

尽管从经济性上考虑微处理器价格要低于PLC，但考虑到本设计可能用于恶劣环境条件下的油田，系统应满足抗干扰能力强、高稳定性、高可靠性的基本要求，故本设计采用基于PLC的分布式系统，主要包含以下模块：数据采集模块、存储模块、显示模块、报警模块、控制模块、通信模块、上位机模块。

数据采集模块通过各传感器实时采集装车过程中的各种数据，随后通过现实模块显示于LCD屏中并通过存储模块保存，若数据异常则通过控制模块关闭阀门停止装车并通过报警模块发出声光报警。所有数据都将通过通信模块发送到上位机实时监控。

[1]蒋庆渊.定量自动装车技术在液态类物料鹤管装车系统中的应用[J].当代化工,2007(01):53-55 59.