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KL-DCS罐区自动化监控系统
（储罐区油罐 DCS监测控制系统）
《使用说明书》
版 本 号： 第一版
编写日期：2013年 9月
济南科菱机电自动化研究所
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《储罐区油罐 DCS监测控制系统》-使用说明书 关键词：储油罐区、罐区装车与卸车、油罐液位检测控制、油罐 DCS专用控制器
一、 概 述
科菱自动化所开发的《储罐区油罐 DCS 监控系统》和《KL-DCS/YG4 型油罐液位控制器》；充分结合各类储
油罐区现场实际参数的检测、控制、设置、交互等因素及内容；将现场所需采集的各种参数型传感器（如；油罐液位
变送器、液位上限开关、罐内温度变送器等）和现场卸车输送泵控制点位状态采集存入控制器。当液位达到一定高度
时，发出报警，并实时的连锁停泵（具有双级保险功能；液位值为 1级保险、液位开关为 2级保险），以防止溢罐。
本系统有效的增加罐区的安全性和可靠性，进而杜绝了因人员失误而产生的不必要的事故。泵的控制模式分为 5种；
分泵型、总泵型、组泵型 1、组泵型 2、组泵型 3等 5种。《启泵》和《停泵》既可以在现场进行，也可以在监控室
进行。各个罐的液位、温度、状态等实时传输到监控室，并在《控制器》和《上位管理软件》上直观的显示出来。
本所主要从事；石油、化工等行业的高尖测控与远程无线网络技术。诸如《罐区自动化控制检测系统》、《油
田注水监控》、《油田油机变频节能监控》、《油田抽油气混输监控》以及《定量装车系统》等软硬件系统，已在几
大油田及多家大型化工企业稳定运行多年。并以先进、可靠、稳定的性能和优质的售后服务模式，深受用户的好评与
赞誉。
二、储罐区油罐 DCS监控系统组成 本系统以简约型、可靠性、实用性、投资少及安装简便的设计理念。每台《油罐液位控制器》同时监控 4个油罐；
多个罐的监控；由 4 ：1的比例配置《油罐液位控制器》数量，便能方便灵活的组成《多罐监控系统》。
系统组成与构架拓扑如下图所示；
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三、专用《控制器》主要技术指标 ①、模拟量输入 AD：8路（0-5V或 4-20mA信号输入）。采样精度（12位）：≤0.4%。）
其中；AD1-AD4分别采集《罐 1》-《罐 4》的液位值。AD5-AD8分别采集《罐 1》-《罐 4》的温度值。
②、开关量输入 DI：10路。输入方式为干接点。
其中；DI1-DI4分别采集《罐 1》-《罐 4》的液位开关量。DI5-DI8分别采集《泵 1》-《泵 4》的状态。
③、继电器输出 DO：10路（继电器触点容量：AC-3A、DC-80VA），可作为设备起停控制点。
其中；DO1-D04分别控制《泵 1》-《泵 4》的<停泵>点。DO5-D08分别控制《泵 1》-《泵 4》的<启泵>点。
DO9（RL1）为驱动控制《液位报警器》、DO10（RL2为驱动控制《温度报警器》。
④、物理量自动标定功能；（也可手动；上位和现场设置 K、B参数）。
⑤、显示方式；汉子显示、友好美观。密码参数设置功能。
⑥、传输数据均为浮点型；精度高、非一般远传设备可比。。
⑦、通讯接口：RS485，接口参数（如波特率等）可根据需要自行设置。
⑧、通讯协议：MODBUS,可与上位组态软件通讯
⑨、供电与功耗：DC24V，正常功耗;120mA、最大功耗;400mA。
⑩、温度范围：-45℃—+75℃。 外型尺寸：高×宽×厚=185×222×106mm。
四、专用《控制器》内部接线说明 图中 AD输入点位定义;
1AD；1号罐液位传感器。
2AD；2号罐液位传感器。
3AD；3号罐液位传感器。
4AD；4号罐液位传感器。
5AD；1号罐温度传感器。
6AD；2号罐温度传感器。
7AD；3号罐温度传感器。
8AD；4号罐温度传感器。
RL1：控制<液位超限>总报警器。
RL2：控制<温度超限>总报警器。
DI/DO点位定义如下；
DI点位用途∕代号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11
音叉液位开关输入 1号罐 2号罐 3号罐 4号罐 泵状态输入（继电器） 1号泵 2号泵 3号泵 4号泵 泵启/停控制（按钮入） 启泵 1 停泵 1 DO点位用途∕代号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 注 释 停泵控制(强制停止) 1号泵 2号泵 3号泵 4号泵 连锁；自动执行
启泵控制(远程控泵) 1号泵 2号泵 3号泵 4号泵 现场或远程操作用
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五、罐区《卸车泵》控制原理与接线说明
其中；SB1为现场操作箱的《启泵》按钮、SB2为现场操作箱的《停泵》按钮。
六、专用《控制器》控泵模式说明； 1、泵控接触器由中间继电器控制。中间继电器由现场操作箱的按钮控制。
2、输出继电器点 Y0-Y3，控制中间继电器 KA；吸合时；串在泵控接触器控制回路中的 KA（常闭点）断开。
3、Y0-Y3的动作条件；由液位超过设置《上限值》控制。 以及由；液位开关发讯（X0-X3导通）强制控制。
4、X4-X7泵状态输入点；由接触器 KM的辅助<常开触点>接入。
5、泵控模式为 5种； （0）A --- 1对 1（分泵型 0） 即；1个泵对应 1个罐； （1泵→1罐、2泵→2罐、3泵→3罐、4泵→4罐、） （1）B- -- 1对 4（总泵型 1）；即；1个泵对应 4个罐； （1泵→1罐+2罐+3罐+4罐、） （2）C1---1对 2（组泵型 2）；即；1个泵对应 2个罐； （1泵→1罐+2罐、 2泵→3罐+4罐、） （3）C2---1对 2（组泵型 3）；即；1个泵对应 2个罐； （1泵→1罐+3罐、 2泵→2罐+4罐、） （4）C3---1对 2（组泵型 4）；即；1个泵对应 2个罐； （1泵→1罐+4罐、 2泵→2罐+3罐、）
泵序 泵控对应模式 1号罐 2号罐 3号罐 4号罐 备注 1号泵（Y0） 控停 2号泵（Y1） 控停 3号泵（Y2） 控停 4号泵（Y3）
1对 1（分泵型 0）
控停
模式字=0
总泵（Y0） 1对 4（总泵型 1） 控停 控停 控停 控停 模式字=1 1号泵（Y0） 控停 控停 2号泵（Y1）
1对 2（组泵型 2） 控停 控停
模式字=2
1号泵（Y0） 控停 控停 2号泵（Y1）
1对 2（组泵型 3） 控停 控停
模式字=3
1号泵（Y0） 控停 控停 2号泵（Y1）
1对 2（组泵型 4） 控停 控停
模式字=4
其他 待定模式 模式字=5.6.7.8
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液位 00.00 00.00
温度 00.00 1# 00.00 2#
液位 00.00 00.00 温度 00.00 3# 00.00 4#
液位 00.00 00.00 状态●●■ 1# ●●■ 2#
液位 00.00 00.00 状态●●■ 3# ●●■ 4#
罐序号：1 – 2 – 3 - 4 液位超限●●●● 1# 2#
温度超限●●●●
停泵控制■■■■ 3# 4#
七、专用《控制器》参数监控界面及操作说明； 《开机界面》说明： 《监控综合监控》界面 1说明：
本控制仪上电后，显示该画面（并有 0-10秒的计时显示）。 本画面中分别显示；罐 1、罐 2、罐 3、罐 4的数据。
在 10秒钟后自动进入监控画面，并开始监控状态中。 画面中的柱状图；可直观表示液位的高低。
在 10秒钟之内，如按下〈▼键〉也可进入监控画面。 柱状图右下角显示罐序号，左边显示“液位”和“温度”。
在 10秒钟之内，如按下〈±键〉便可进入参数设置画面。 图中；液位单位=m（米）、温度单位=℃。
《监控综合监控》界面 2说明： 《监控综合监控》界面 3说明：
罐序号、液位值和柱状图的显示与《界面 1》的内容一致。 罐序号、柱状图的显示与《界面 1》的内容一致。 柱状图左下角的 2个圆灯“●”和一个方灯“■”分别表示。 液位超限“●” 指示灯；表示液位超过设置值。
左圆灯表示“液位开关输入状态”、左圆灯表示“泵状态”。 温度超限“●” 指示灯；表示温度超过设置值。
“■”方灯；表示“停泵输出点状态”（停泵继电器上电）。 “■”方灯；表示“停泵输出点状态”（停泵继电器上电）。
《物理量时段统计 1显示》说明： 《物理量时段统计 2显示》说明： AD1通道物理量=（AD1采集值×K值＋B值）。 AD4通道物理量=（AD1采集值×K值＋B值）。
AD2-3通道物理量与上述类似，都是浮点数据。 AD5-6通道物理量与上述类似，都是浮点数据。
按；F1键，即刻统计；当前时刻往前回溯<统计点数> 按；F1键，即刻统计当前时刻以前 50点的统计数据。
以及间隔为<统计间隔>的统计数据。 这类统计；对集散式分时采集，十分有用。
八、专用《控制器》参数设置界面及操作说明； 《液位和温度上限设置》说明： 《AD参数自动标定》说明： 在此界面中；设置《罐 1》-《罐 4》的液位上限值。 先按 ESC键选择好要标定的 AD参数通道。
在此界面中；设置《罐 1》-《罐 4》的温度上限值。 当零点时，输入对应零点物理量；按《F1》键-标定零点。
当液位大于《液位上限值》；停泵输出继电器上电。 当“零点 OK”后，可加载标定物，并输入该终点物理值；
当温度大于《温度上限值》；停泵输出继电器上电。 按《F5》键-标定终点，自动计算出 K和 B值后，设置 OK。
<储油罐>DCS监测控制器 -------（10秒后自动进入监控 00）---- 进入设置 泵-罐泵控模式 进入监控
按±键 1→1;分泵型 0 按▼键
统计● 最大值 最小值 平均值 AD1液位 1 000.00 000.00 000.00 AD2液位 2 000.00 000.00 000.00 AD3液位 3 000.00 000.00 000.00
上 1#液位 000.00 1#温度 000.00 限 2#液位 000.00 2#温度 000.00 设 3#液位 000.00 3#温度 000.00 置 4#液位 000.00 4#温度 000.00
统计● 最大值 最小值 平均值 AD4液位 4 000.00 000.00 000.00 AD5温度 1 000.00 000.00 000.00 AD6温度 2 000.00 000.00 000.00
自 按 ESC键 选择 AD采集通道 0CH通道 动 输入零点 000.00 按《F1》键 零点 OK 标 零点标定后，装上标定物 00000 定 输入终点 000.00 按《F5》键 准备!
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《1-4通道 AD参数 KB设置》界面说明 《5-8通道 AD参数 KB设置 2》界面说明： 本设置界面是 AD1-AD4的 K/B系数的人工设置界面 本设置界面是 AD5-AD8的 K/B系数的人工设置界面
参数 K/B是 AD值与物理量之间的转化系数。 参数 K/B是 AD值与物理量之间的转化系数。
即；物理量=（AD值×K系数）+B系数。 按数学关系计算出所需的 K和 B值后，设置即可。
《其他参数设置》界面说明： 《串口参数参数设置》界面说明：
<控泵模式>=0、1、2、3、4等 5种；具体见《》。 通讯站号；=1-254则通讯为MODBUS协议方式。
<控泵持续>；表示输出继电器动作保持时间。<硬件模式>=0和 1两种。 = 255 则通讯为 KL-BUS 协议方式。
<液位回差>；为避免控制点的震荡，而设立此参数。 波特码；=0514（1200）、0515（2400）、0516（4800）。
<统计点数>和<统计间隔>；按每个统计点数以间隔时间对该批数据作 =0517（9600）、0518（19200）、=0519（38400 b/s）。 Max最大\Min最小\Avg平均的回溯计算统计（最多 50点）。 该部分设置；出厂前已经设置好（用户不用再设）。
九、专用《控制器》操作设置方法简介 1， 输入密码方法：
① 在主界面下，按下《CLR》键，显示口令界面。 ② 在“打开口令”下按《ENT》键。 ③ 按《F1》键“左移”到密码高位。 ④ 按《↑↓》键使数值显示到位。 ⑤ 按《F1》键“右移”光标移到下一位。 ⑥ 与④步相同，使数值到位。其他位相同操作。 ⑦ 按《ENT》键，如口令正确，显示“口令已打开”，否则显示“口令错误”。 ⑧ 按二次《ESC》键；即可回到主界面。再按《±》键；即可进入各个类的设置界面。
2， 参数设置方法： ① 画面中，如有可设置的参数；按下《SET》键，该可设参数将会变为“反色”，光标即可出现在该参数上面。 ② 按下各《1》《2》等数字键，即可从右到左的设置数值。 ③ 如想清空该参数，则按下《CLR》键，该参数将变为“000000”，可再重新输入数值。 ④ 该参数输入完毕，按《ENT》键，即可切换到下一参数的设置。 ⑤ 各参数设置完毕，按《SET》键，如将各“反色”选中的参数，置为正常后，即该画面的参数已经设置完成。 ⑥ 设置全部完成后，最好重新上电，或回到主画面，“关闭口令”。按二次《ESC》键，即可回到主界面。
十、设备安装说明与注意事项
① 现场安装前或安装完毕后，应根据一次仪表（传感器）输出信号；4-20 mA电流信号。0-5V电压可直接输入，则
在输入端配接的 250欧分流电阻断开。
② 现场物理参数标定：如在现场标定则须现场物理量可以在有效量程的 25%-75%范围之外变化，并具有可参照测量
的条件与指示仪表方可在现场标定。否则应在有信号源的实验室标定好后到现场使用。
③ 安装位置的选择：两类安装位置，可根据现场具体情况选择确定。
④ 液位仪（如；导波雷达液位仪）、液位开关（音叉液位开关）等变送器，如果自身不含“安全栅”。则从 DCS柜
引出的到变送器之前，必须加装相应的“安全栅”。
AD K1= 00.0000 AD B1= 000.000 Κ K2= 00.0000 Β B2= 000.000 系 K3= 00.0000 数 B3= 000.000 数 K4= 00.0000 -B B4= 000.000
其 泵→罐控泵模式 0 1→1;分泵型 0
它 控泵持续 00秒 液位回差=0.0 m 设 AD采集硬件模式 0 8CH-MD采集型 置 统计点数 50点 统计间隔 5 分
AD K5= 00.0000 AD B5= 000.000 Κ K6= 00.0000 Β B6= 000.000 系 K7= 00.0000 数 B7= 000.000 数 K8= 00.0000 -B B8= 000.000
串 COM2口 KL-BUS COM3口 KL-BUS 口 通讯站号=255 通讯站号=255 设 波特码=0517 波特码=0517 置 (无校验)波特吗=0514/0517/….0519
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电源+
信 号
出
信号+
信号-
电源
+
nAD
输入
+
GND
地
电源
+
输入
+
GND
地
十一、现场一次传感器（变送器）选用
一次传感器（变送器）的选用直接关系到系统运行的可靠性和稳定性。务请慎重选用。 ① 液位变送器（液位仪）选用；信号输出二线制（4－20mA）。 GDPULS型 GDT500-A型
《导波雷达型液位仪》 如；GDPULS型（罐高 30米以内）、精度 2mm
《磁致伸缩型液位仪》 如；GDT500 型（罐高 6 米以内）、精度 1mm
② 温度变送器（液位仪）选用；信号输出二线制（4－20mA）。
应选用；-10℃－100℃、防爆型。
GDMSC 型 KL-YW/G型
③ 液位开关选用；直流 24v供电三线 NPN集电极开路输出。
《音叉型液位开关》 如；北京向导的 GDMSC 本安型；
《光纤漫射型液位开关》如；济南科菱的 KL-YW/G本安型；
十二、《K值》与《B值》的理论计算方法说明
当不具备现场标定条件时；根据传感变送器的参数；理论计算 K值和 B值的公式如下；(注意；0-5V对应 14位 AD转换设备时) 1；传感器输出为 4-20mA型；
如；传感器的输出 20mA对应物理量值为；物（上） ； 如 20米
传感器的输出 04mA对应物理量值为；物（下） ； 如 00米
实际测量遥测仪输入端对 GND电阻为；R ; 如 293Ω
则； MD采集板; K值=(物(上)－物(下)) ÷ (R×13.104) 如上例；K=（20-0）÷ (293×13.104)=0.005209
B值=1.25×物(下)－0.25×物(上) 如上例；B=1.25×0－0.25×20 =－5 .000
2；传感器输出为 0-5V型；
如；传感器的输出 5V对应物理量值为；物（上） ； 如 20米
传感器的输出 0V对应物理量值为；物（下） ； 如 00米
此类型传感器，不用实际测量遥测仪输入端对 GND电阻
则； MD采集板; K值=(物(上)－物(下)) ÷ 4095 如上例；K=（20-0）÷ 4095 =0.0048840
B值=物(下) 如上例；B=0.000 =0 .000
十三、模拟量标准信号 4-20mA接入方法说明
模拟量 4-20mA信号接线方法； 二线制信号-接线 三线制电压信号-接线
nAD
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十四、上位管理软件说明
罐区远程数据监控系统软件，采用国内最为成熟的组态王软件 6.53 作为开发平台，本平台数据稳定，采集速度
比较快，非常适用于罐区的监控。计算机尽量配备多 COM串口服务器，以便能更好的连接《罐区 DCS液位控制器》。