力控裝車監(jiān)控管理
前言
以前的液化氣罐車的出廠是以地衡的方法為主，這種操作方式要受到各種因素的干擾，比如地衡的精度、計(jì)量員的技術(shù)水平、責(zé)任心、工作環(huán)境等方面的影響，使油品計(jì)量的準(zhǔn)確度偏大。而在實(shí)際操作過(guò)程中，計(jì)量結(jié)果受各種因素的影響，其計(jì)量準(zhǔn)確度往往超過(guò)規(guī)定值，企業(yè)和用戶之間時(shí)常發(fā)生計(jì)量糾紛，影響企業(yè)的效益和信譽(yù)。另外，由于在裝車過(guò)程中沒有計(jì)量控制手段，操作人員必須站在罐車口處監(jiān)控液位，罐車口散發(fā)的大量油氣包圍著工人，直接影響職工的身心健康，如稍不注意，就會(huì)發(fā)生跑、冒車事故，給安全生產(chǎn)帶來(lái)較大危險(xiǎn)。因此為了提高罐車油品的出廠計(jì)量準(zhǔn)確度，避免企業(yè)和用戶之間發(fā)生計(jì)量糾紛，實(shí)現(xiàn)公平交易，并提高油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化水平，保障安全生產(chǎn)，在大慶煉化公司的高精度質(zhì)量流量計(jì)的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件集成構(gòu)成油品裝車計(jì)量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為大慶煉化企業(yè)減少大量的油品損耗，給企業(yè)增創(chuàng)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
裝車系統(tǒng)介紹及硬件配置
目前國(guó)內(nèi)的罐車自動(dòng)裝車系統(tǒng)通常采用質(zhì)量流量計(jì)+計(jì)算機(jī)的模式?，F(xiàn)場(chǎng)共有26臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)，13個(gè)手動(dòng)節(jié)止閥。為了保證質(zhì)量流量計(jì)的累計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的傳送到操作站上，采用數(shù)字信號(hào)傳輸方式。配置4口RS485通訊卡，將26臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、溫度、密度參數(shù)傳送到操作站上。由于是采用數(shù)字信號(hào)傳輸，避免了采用模擬或脈沖方式傳輸數(shù)據(jù)單一、脈沖累計(jì)精度偏差的問題。保證了計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。裝車量是根據(jù)入口累計(jì)流量和回流累計(jì)流量之差的數(shù)值計(jì)算得出。由兩臺(tái)操作站可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控裝車情況。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)概況如圖1：
流量計(jì)量系統(tǒng)：26套流量計(jì)分別用于13個(gè)鶴位的裝車計(jì)量。
LED現(xiàn)場(chǎng)顯示系統(tǒng)：每個(gè)鶴位裝有一塊1.8英寸/字?jǐn)?shù)碼顯示屏，用于現(xiàn)場(chǎng)顯示預(yù)裝車量和實(shí)際裝車量。
圖2 LED顯示屏
對(duì)講系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和控制室的人工交流，如裝車結(jié)束報(bào)警、接地不良報(bào)警等。
每個(gè)汽車裝車場(chǎng)（現(xiàn)場(chǎng)13個(gè)分成兩個(gè)裝車場(chǎng)）各安裝一套于控制室語(yǔ)音通訊的麥克和揚(yáng)聲音箱,另外控制室內(nèi)裝有一個(gè)音箱和一個(gè)麥克與現(xiàn)場(chǎng)二個(gè)裝車場(chǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通訊。
接地報(bào)警系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)預(yù)備裝車的車輛的接地情況。如接地不良，通過(guò)LED、對(duì)講系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的每個(gè)鶴位安裝一套接地報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)接地夾，將車輛接地。如果接地不良，即通過(guò)接地報(bào)警傳感器產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)量信號(hào)上傳到控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的報(bào)警。
系統(tǒng)控制過(guò)程
因?yàn)樵撓到y(tǒng)的切斷閥屬于人工控制，所以要求控制室和現(xiàn)場(chǎng)的工作人員通過(guò)各自崗位的設(shè)備實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝車過(guò)程。
當(dāng)預(yù)裝車的車輛經(jīng)過(guò)控制室時(shí)，控制室操作員輸入預(yù)裝車量，現(xiàn)場(chǎng)LED即顯示了預(yù)計(jì)裝車液化氣數(shù)量，車輛進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)，安裝接地夾形成接地報(bào)警保護(hù)回路，如接地不良即產(chǎn)生接地報(bào)警信號(hào)，傳入控制室，觸發(fā)聲音文件通過(guò)播放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)聲音報(bào)警。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)LED上的報(bào)警燈閃爍，警示現(xiàn)場(chǎng)裝車人員。接地良好后，開始裝車，控制室采集的流量計(jì)的裝車入/出口的累積流量，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行換算得出LED上顯示裝車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)裝車量達(dá)到預(yù)計(jì)裝車量的90%時(shí)，控制室發(fā)出報(bào)警聲音，警示現(xiàn)場(chǎng)裝車人員關(guān)閥。閥門關(guān)閉后，控制室得到最后的裝車數(shù)量，并將最終裝車量通過(guò)ODBC接口協(xié)議傳入管理數(shù)據(jù)庫(kù)，生成裝車管理檔案，并打印出裝車表單。
整個(gè)過(guò)程中的人的參與僅在開關(guān)切斷閥，而計(jì)量過(guò)程到打印表單全部由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，效益及準(zhǔn)確性是顯而易見的。
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)誤差可分成：羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)自身的精度誤差，RS-485通訊速度產(chǎn)生的誤差。
修正方法：
根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)給出的精度0.2%，在安裝該表之前，需要計(jì)量檢定，檢定結(jié)果如果正偏差+0.2%或負(fù)偏差-0.2%，可以通過(guò)預(yù)估補(bǔ)償修正軟件的精度修正參數(shù)進(jìn)行修正。
從每個(gè)質(zhì)量流量計(jì)到主計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊的時(shí)間是固定的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量流量計(jì)累計(jì)到接近裝車給定量的那一時(shí)刻累計(jì)量和當(dāng)前流速與通訊時(shí)間，使用預(yù)估補(bǔ)償修正軟件的數(shù)據(jù)通訊修正參數(shù)可以提前計(jì)算出裝車最后給定量的時(shí)間，以修正因通訊產(chǎn)生的誤差。
RS-485通訊速度計(jì)算
羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)9739采用RS-485半雙工通訊方式，由主計(jì)算機(jī)發(fā)生任一指據(jù)通訊請(qǐng)示之后，將所需的數(shù)據(jù)傳送到主計(jì)算機(jī)上，通訊波特率為19200。
計(jì)算機(jī)請(qǐng)求格式：
起始碼 地址碼 命令碼 校驗(yàn)碼 結(jié)束標(biāo)志
這里 ，起始碼1個(gè)字符，地址碼4個(gè)字符，命令碼4個(gè)字符，校驗(yàn)碼2個(gè)字符，結(jié)束標(biāo)志2個(gè)字符，共計(jì)13個(gè)字符
字符格式：
起始位（1位） 數(shù)據(jù)位（8位） 校驗(yàn)位（1位） 停止位（1位）
共計(jì)11位。
請(qǐng)求幀位長(zhǎng)為11×13=143位
每次請(qǐng)求時(shí)間 143/19200 *1000=7.4ms。
響應(yīng)格式：
起始碼 地址碼 數(shù)據(jù)碼 校驗(yàn)碼 結(jié)束標(biāo)志
這里，起始碼1個(gè)字符、 地址碼4個(gè)字符、數(shù)據(jù)碼8個(gè)字符
校驗(yàn)碼2個(gè)字符、結(jié)束標(biāo)志2個(gè)字符，共計(jì)172個(gè)字符，字符格式同上。
響應(yīng)幀位長(zhǎng)為11×17=187位
每次響應(yīng)時(shí)間為187/19200 *1000=9.7ms
完成一次請(qǐng)求及響應(yīng)所需時(shí)間為7.4+9.7.
以前的液化氣罐車的出廠是以地衡的方法為主，這種操作方式要受到各種因素的干擾，比如地衡的精度、計(jì)量員的技術(shù)水平、責(zé)任心、工作環(huán)境等方面的影響，使油品計(jì)量的準(zhǔn)確度偏大。而在實(shí)際操作過(guò)程中，計(jì)量結(jié)果受各種因素的影響，其計(jì)量準(zhǔn)確度往往超過(guò)規(guī)定值，企業(yè)和用戶之間時(shí)常發(fā)生計(jì)量糾紛，影響企業(yè)的效益和信譽(yù)。另外，由于在裝車過(guò)程中沒有計(jì)量控制手段，操作人員必須站在罐車口處監(jiān)控液位，罐車口散發(fā)的大量油氣包圍著工人，直接影響職工的身心健康，如稍不注意，就會(huì)發(fā)生跑、冒車事故，給安全生產(chǎn)帶來(lái)較大危險(xiǎn)。因此為了提高罐車油品的出廠計(jì)量準(zhǔn)確度，避免企業(yè)和用戶之間發(fā)生計(jì)量糾紛，實(shí)現(xiàn)公平交易，并提高油品儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化水平，保障安全生產(chǎn)，在大慶煉化公司的高精度質(zhì)量流量計(jì)的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件集成構(gòu)成油品裝車計(jì)量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為大慶煉化企業(yè)減少大量的油品損耗，給企業(yè)增創(chuàng)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
裝車系統(tǒng)介紹及硬件配置
目前國(guó)內(nèi)的罐車自動(dòng)裝車系統(tǒng)通常采用質(zhì)量流量計(jì)+計(jì)算機(jī)的模式?，F(xiàn)場(chǎng)共有26臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)，13個(gè)手動(dòng)節(jié)止閥。為了保證質(zhì)量流量計(jì)的累計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的傳送到操作站上，采用數(shù)字信號(hào)傳輸方式。配置4口RS485通訊卡，將26臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、溫度、密度參數(shù)傳送到操作站上。由于是采用數(shù)字信號(hào)傳輸，避免了采用模擬或脈沖方式傳輸數(shù)據(jù)單一、脈沖累計(jì)精度偏差的問題。保證了計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。裝車量是根據(jù)入口累計(jì)流量和回流累計(jì)流量之差的數(shù)值計(jì)算得出。由兩臺(tái)操作站可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控裝車情況。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)概況如圖1：
流量計(jì)量系統(tǒng)：26套流量計(jì)分別用于13個(gè)鶴位的裝車計(jì)量。
LED現(xiàn)場(chǎng)顯示系統(tǒng)：每個(gè)鶴位裝有一塊1.8英寸/字?jǐn)?shù)碼顯示屏，用于現(xiàn)場(chǎng)顯示預(yù)裝車量和實(shí)際裝車量。
圖2 LED顯示屏
對(duì)講系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和控制室的人工交流，如裝車結(jié)束報(bào)警、接地不良報(bào)警等。
每個(gè)汽車裝車場(chǎng)（現(xiàn)場(chǎng)13個(gè)分成兩個(gè)裝車場(chǎng)）各安裝一套于控制室語(yǔ)音通訊的麥克和揚(yáng)聲音箱,另外控制室內(nèi)裝有一個(gè)音箱和一個(gè)麥克與現(xiàn)場(chǎng)二個(gè)裝車場(chǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通訊。
接地報(bào)警系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)預(yù)備裝車的車輛的接地情況。如接地不良，通過(guò)LED、對(duì)講系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的每個(gè)鶴位安裝一套接地報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)接地夾，將車輛接地。如果接地不良，即通過(guò)接地報(bào)警傳感器產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)量信號(hào)上傳到控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的報(bào)警。
系統(tǒng)控制過(guò)程
因?yàn)樵撓到y(tǒng)的切斷閥屬于人工控制，所以要求控制室和現(xiàn)場(chǎng)的工作人員通過(guò)各自崗位的設(shè)備實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝車過(guò)程。
當(dāng)預(yù)裝車的車輛經(jīng)過(guò)控制室時(shí)，控制室操作員輸入預(yù)裝車量，現(xiàn)場(chǎng)LED即顯示了預(yù)計(jì)裝車液化氣數(shù)量，車輛進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)，安裝接地夾形成接地報(bào)警保護(hù)回路，如接地不良即產(chǎn)生接地報(bào)警信號(hào)，傳入控制室，觸發(fā)聲音文件通過(guò)播放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)聲音報(bào)警。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)LED上的報(bào)警燈閃爍，警示現(xiàn)場(chǎng)裝車人員。接地良好后，開始裝車，控制室采集的流量計(jì)的裝車入/出口的累積流量，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行換算得出LED上顯示裝車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)裝車量達(dá)到預(yù)計(jì)裝車量的90%時(shí)，控制室發(fā)出報(bào)警聲音，警示現(xiàn)場(chǎng)裝車人員關(guān)閥。閥門關(guān)閉后，控制室得到最后的裝車數(shù)量，并將最終裝車量通過(guò)ODBC接口協(xié)議傳入管理數(shù)據(jù)庫(kù)，生成裝車管理檔案，并打印出裝車表單。
整個(gè)過(guò)程中的人的參與僅在開關(guān)切斷閥，而計(jì)量過(guò)程到打印表單全部由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，效益及準(zhǔn)確性是顯而易見的。
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)誤差可分成：羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)自身的精度誤差，RS-485通訊速度產(chǎn)生的誤差。
修正方法：
根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)給出的精度0.2%，在安裝該表之前，需要計(jì)量檢定，檢定結(jié)果如果正偏差+0.2%或負(fù)偏差-0.2%，可以通過(guò)預(yù)估補(bǔ)償修正軟件的精度修正參數(shù)進(jìn)行修正。
從每個(gè)質(zhì)量流量計(jì)到主計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊的時(shí)間是固定的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量流量計(jì)累計(jì)到接近裝車給定量的那一時(shí)刻累計(jì)量和當(dāng)前流速與通訊時(shí)間，使用預(yù)估補(bǔ)償修正軟件的數(shù)據(jù)通訊修正參數(shù)可以提前計(jì)算出裝車最后給定量的時(shí)間，以修正因通訊產(chǎn)生的誤差。
RS-485通訊速度計(jì)算
羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)9739采用RS-485半雙工通訊方式，由主計(jì)算機(jī)發(fā)生任一指據(jù)通訊請(qǐng)示之后，將所需的數(shù)據(jù)傳送到主計(jì)算機(jī)上，通訊波特率為19200。
計(jì)算機(jī)請(qǐng)求格式：
起始碼 地址碼 命令碼 校驗(yàn)碼 結(jié)束標(biāo)志
這里 ，起始碼1個(gè)字符，地址碼4個(gè)字符，命令碼4個(gè)字符，校驗(yàn)碼2個(gè)字符，結(jié)束標(biāo)志2個(gè)字符，共計(jì)13個(gè)字符
字符格式：
起始位（1位） 數(shù)據(jù)位（8位） 校驗(yàn)位（1位） 停止位（1位）
共計(jì)11位。
請(qǐng)求幀位長(zhǎng)為11×13=143位
每次請(qǐng)求時(shí)間 143/19200 *1000=7.4ms。
響應(yīng)格式：
起始碼 地址碼 數(shù)據(jù)碼 校驗(yàn)碼 結(jié)束標(biāo)志
這里，起始碼1個(gè)字符、 地址碼4個(gè)字符、數(shù)據(jù)碼8個(gè)字符
校驗(yàn)碼2個(gè)字符、結(jié)束標(biāo)志2個(gè)字符，共計(jì)172個(gè)字符，字符格式同上。
響應(yīng)幀位長(zhǎng)為11×17=187位
每次響應(yīng)時(shí)間為187/19200 *1000=9.7ms
完成一次請(qǐng)求及響應(yīng)所需時(shí)間為7.4+9.7.
文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。
服務(wù)咨詢