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淮安祥瑞仪表有限公司
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阅读：122发布时间：2013-8-15
近年来,为增强石油行业在激烈的市场竞争中调节市场和抵榔风险的能力，储油罐的容量和数量不断增加，已相继出现5×10000m³、10×10000m³的大罐。这些大罐的出现对于液位监测提出了更高的要求。本文以库部（库尔勒一部善）输油管道部善外运油库中四座5×10000m³油罐为倒，介绍其雷达液位计的应用。
目前，常用的油罐液位监测系统有：浮子式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波液位计和雷达液位计等。都善外运油库采用的是江苏久久仪表有限公司生产的873型智能雷达液位监测系统，它分别安装在四座大罐上。该仪表测量系统天线和天线单元（AU）设在罐顶．而且远离液面不与液面接触。控制单元（cu）设在罐外地面。通讯接口单元（CIU）和协议转换接口（MODBUS CIU）设在控制室内。该仪表除可以测量液位外．还可通过Ptl00热电阻测量油温。液位、油温就地显示并远传至控制室。系统具有网络接口，可联入管道自动化系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition），大大提高了罐区自动化和整个管道自动化水平。
2 系统基本结构
Enraf系列雷达液位计主要对液位和介质温度监测。它采用模块化设计，具有多种功能模块供用户根据自己需有选择，如：液位数字输出（APU）、液位模拟输出（MPU 4～20mA）、点温测量（TPU）、平均温度测量（MPU）、压力测量（OPU）等。由于雷达采用的是微波，对介质的要求比较宽泛，因此它可应用于沥青、燃料油、原油、黑色产品、白色产品、LPG／LNG的测量。它适用于多种罐体，如固定罐、浮顶罐、压力罐。其液位测量精度小于±1mm，分辨率为0.1mm，模拟输出±0.1％FS（可选），温度测量精度为±0.2℃。
外运油库四座大罐安装的是四台873Smart Radar智能雷达监测系统。其天线和天线单元（AU）通过法兰连接到罐内的带孔钢管上。控制单元（cu）安装在罐外地面上．它通过四线制为Au提供电源并接收AU传回的液位信号。同时它还接收来自Ptl00的温度信号。这两个参数经CU转化后．通过Enraf自己的现场总线传送至CIU，又通过MODBUS的协议转化并入SCADA系统。整个系统采用分布式设计．系统性能稳定可靠，传输快捷准确，实现了罐区自动化和整个管道的自动化。
873型雷达液位计的系统组件
873型雷达液位计按功能可分为三部分：测量部分（Au），控制部分（CU）和通讯部分（CIU和MODBUS）。这三部分构成了雷达液位监测系统。雷达液位计的测量部分和控制部分均采用IP65工业现场防护等级，防爆等级为：EEx dIIB T6，工作温度zui高达+65℃ ，zui低温度达一40℃ ，工作压力一0．048～+0.689MPa。
3．1 测量部分
天线和天线单元构成了雷达液位计的测量部分件。雷达液位计液位测量的精度*依赖于它，它完成了雷达渡的发射和接收，通过内部固化的SEEPROM程序计算出罐位信号，并传送到控制单元。Enraf公司采用平面天线技术PAT（Planar Antenna Technology）．它具有多个发射源，使其反射波信号纯度高．提高了测量精度。
天线单元采用四线制接线，两根为电源线（15～18Vdc），另两根为信号线（0～5V）。其内有两
块功能模板HFB（High Frequency Board）和DAB（Data Acquisition Board）。
用于液位测量的雷达披一般采用高频（9．15—10．85GHz）电磁波。由于油罐相对来说高度不大，测量其发射波和反射波的时间差几乎不可能。雷达液位计一改传统的脉冲雷达（PR），采用合成脉冲雷达波（SPR），通过测量发射波和反射波的频率差来计算雷达波传输的距离。
通过频差校正提高了测量的稳定度和精度。
3．2 控制部分
控制单元（CU）采用了模块化设计。它提供了一个框架，其内的模板包含基本模板和可选模板。基本模板包含电源模板（GPU）和传输模板（XPUII）；可选模板包含天线处理模板（APU）和测温模板（TPU）。GPU、APU和TPU均可与其他罐的相应模板互换。XPU与罐的自身特性有关，必须在拔掉模板上的EPROM才可用其他模板替换。
控制单元对接收的液位、温度信号调理，就地液晶显示并远传至控制室。另外它提供了一个光通讯口，可用手操器（PET）就地现场调试。
3．3 通讯部分
通讯部分包括CIU和M0DBUS。这两块模板集成在控制室的壁柜内，完成现场设备通讯和系统通讯任务。
CIU有3对现场总线，每对现场总线可下挂10台雷达液位计，而且CIU 也可通过MODEM 扩展。整个系统具有丰富的扩展能力，可满足用户的需要，也提高了集中管理的水平。
MODBUS具有集中显示（可显示30台）和协议转化（内置转化程序BEAD CT1）的功能。安装了相应软件的上位机可以以RTU 的模式向现场设备请求数据。通过工业标准的MODBUS协议，整个系统具有了网络功能。在郡善外运油库中，把雷达液位计系统通过数字桥等网络设备并入SCADA系统的Ethernet。
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