Um die Menge der Ein-, Um- und Auslagerungen zu messen und zu steuern werden Tankpeilungssysteme verwendet. Tankpeilungssysteme messen und überwachen den Füllstand. Sie bestehen aus Sensoren, die den Füllstand messen, und einem Steuerungssystem, das die Messwerte verarbeitet und anzeigt.
Bei dem Steuerungssystem kann es sich um ein SCADA System handeln, es kann aber auch direkt an ein Terminal Management System angeschlossen werden, dass auf diese Weise jederzeit den Zugriff auf Informationen des „physical stock“ hat.
In Verbindung mit dem SCADA System können auch Steuerungsaufträge für die automatische Umpumpung von einem Tank in einen anderen (Tank-to-Tank) oder z.B. von einem Tank zu einem Schiff ausgeführt werden. Dabei wird zuvor eine Stop-Peilung errechnet und das SCADA System überwacht den Peilstand in Echtzeit und schließt Ventile und stoppt die Pumpen, so dass der Produktfluss exakt bei Erreichen des Stop-Peilstandes erreicht ist.
Zusätzlich können Tankpeilungssysteme auch mit Alarmfunktionen ausgestattet sein, die den Benutzer warnen, wenn der Füllstand des Tanks zu hoch oder zu niedrig ist, oder sich der Tankpeilstand unerwartet ändert (Leak Detection).
Insgesamt sind Tankpeilungssysteme ein wichtiger Bestandteil des Tanklagers, da sie dazu beitragen, die Sicherheit und Effizienz des Betriebs zu verbessern, indem sie den Füllstand der Tanks genau überwachen und steuern.
Aber wie kommt man nun von einem Füllstand zu einem Volumen? Das geschieht indem man eine sogenannte Strapping Table aufnimmt.
Eine Strapping Table ist eine Tabelle, die verwendet wird, um das Fassungsvermögen eines Tanks anhand der Abmessungen des Tanks und des Füllstands zu bestimmen. Die Strapping Table ist also eine Referenztabellen zur Bestimmung des Volumens von flüssigen Stoffen in Tanks.
Das Strapping-Verfahren erfordert in der Regel eine manuelle Messung des Volumens in Abhängigkeit der Höhe im Tank (Auslitern). Die Messwerte werden dann in das Strapping-Diagramm eingegeben, um das tatsächliche Volumen des Flüssigkeitsinhalts im Tank zu bestimmen. Das Strapping-Diagramm wird normalerweise vom Hersteller des Tanks zur Verfügung gestellt und ist spezifisch für den jeweiligen Tanktyp und seine Abmessungen.
Beim Tagesabschluss wird geprüft, ob die Lagerbestände am Ende eines Arbeitstages mit den Mengen der Verkaufs- und Lieferaufzeichnungen des Tages übereinstimmen (Reconciliation). In diesem Zusammenhang finden die Begriffe Physical stock und Book Stock gebrauch. Physical stock und Book stock beziehen sich beide auf die Bestände von Waren, die in einem Lager aufbewahrt werden.
Die regelmäßige Abstimmung von Physical stock und Book stock durch Tagesabschlüsse ist also ein wichtiger Bestandteil der Lagerhaltung von Flüssigkeiten. Er hilft, sicherzustellen, dass der Lagerbestand korrekt verwaltet wird und dass alle Verkäufe und Lieferungen ordnungsgemäß verbucht werden. Dies trägt zur Vermeidung von Betrug, Fehlern und Verlusten bei.
Ein Tankpeilungssystem besteht aus den folgenden Komponenten:
Sensoren messen den Füllstand des Tanks und sendet die Daten an die Steuereinheit.
Die Steuereinheit empfängt die Daten von den Sensoren und verarbeitet sie, um den Füllstand des Tanks anzuzeigen und/oder zu steuern.
Die Anzeigeeinheit zeigt den aktuellen Füllstand des Tanks an.
Das System kann auch mit Alarmen ausgestattet sein, die ausgelöst werden, wenn der Füllstand zu hoch oder zu niedrig ist oder wenn es ein Problem mit dem System gibt.
Kommunikationseinheit: Diese Komponente ermöglicht die Übertragung der Messdaten und Alarme an ein zentrales Überwachungssystem oder an andere Geräte.
Ein Tankradar arbeitet auf der Basis von Mikrowellen-Technologie und misst den Füllstand durch das Senden von Mikrowellenimpulsen, die von der Flüssigkeit im Tank reflektiert werden. Es besteht aus einer Sende- und Empfangseinheit, die an der Außenseite (auf dem Deckel) des Tanks angebracht ist, sowie einer Steuerungseinheit, die die Messdaten verarbeitet und anzeigt. Es sendet kontinuierlich Mikrowellenimpulse aus, die von der Flüssigkeit im Tank reflektiert werden und von der Empfangseinheit wieder aufgenommen werden. Die Laufzeit der Impuls wird gemessen und von der Steuereinheit in einen Füllstandswert umgewandelt. Das Tankradar ist eine sehr genaue Methode zur Überwachung des Füllstands von Tanks und wird häufig in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt.
Alternativen zum Tankradar
Ultraschall-Füllstandssensoren messen den Füllstand von Tanks mithilfe von Ultraschallwellen. Sie senden Ultraschallimpulse aus, die von der Oberfläche der Flüssigkeit im Tank reflektiert werden. Die Laufzeit der Impuls wird gemessen und von der Steuereinheit in einen Füllstandswert umgewandelt.
Drucksensoren messen den Füllstand von Tanks, indem sie den Druck an der Unterseite des Tanks messen und ihn in einen Füllstandswert umrechnen.
Schwimmersysteme bestehen aus einem Schwimmer, der auf der Flüssigkeit im Tank schwimmt und mit einem Messgerät verbunden ist. Wenn sich der Füllstand ändert, bewegt sich der Schwimmer und das Messgerät zeigt den aktuellen Füllstand an.
Kapazitive Füllstandssensoren messen den Füllstand von Tanks, indem sie die Änderungen in der Kapazität zwischen zwei Elektroden messen, die im Tank platziert sind. Wenn sich der Füllstand ändert, ändert sich auch die Kapazität zwischen den Elektroden und der Sensor zeigt den aktuellen Füllstand an.
Jede dieser Alternativen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, und die Wahl hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Art des zu messenden Materials, der Größe des Tanks und der Genauigkeit, die erforderlich ist.
Ich habe bislang mit Geräten der Hersteller Emerson, Endress+Hauser und Honeywell Bekanntschaft gemacht.
Im Zusammenhang mit Tankpeilungssysteme wird oft auch der Begriff FCU erwähnt. Eine Field Control Unit (FCU) ist eine Komponente in einem Industrieautomatisierungssystem, die dazu dient, dezentrale Feldgeräte zu steuern und zu überwachen. Das dezentrales Feldgerät ist in diesem Fall ein Füllstandssensor, der die Füllstandsdaten liefert. Die FCU fungiert also Schnittstelle zwischen dem zentralen Steuerungssystem und den dezentralen Tanksensoren. Sie empfängt die Daten von den Feldgeräten und verarbeitet sie. Eine FCU ist auch ein Gateway, das die Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerken ermöglicht da sie als Schnittstelle zwischen einem Ethernet-Netzwerk und einem seriellen Feldbus dient.