力控裝車監控管理

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、計量員的技術水平、責任心、工作環境等方面的影響，使油品計量的準確度偏大。而在實際操作過程中，計量結果受各種因素的影響，其計量準確度往往超過規定值，企業和用戶之間時常發生計量糾紛，影響企業的效益和信譽。另外，由于在裝車過程中沒有計量控制手段，操作人員必須站在罐車口處監控液位，罐車口散發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，就會發生跑、冒車事故，給安全生產帶來較大危險。因此為了提高罐車油品的出廠計量準確度，避免企業和用戶之間發生計量糾紛，實現公平交易，并提高油品儲運自動化水平，保障安全生產，在大慶煉化公司的高精度質量流量計的基礎上通過軟件集成構成油品裝車計量控制系統，該系統為大慶煉化企業減少大量的油品損耗，給企業增創顯著的經濟效益。
　　
　　裝車系統介紹及硬件配置
　　
　　 目前國內的罐車自動裝車系統通常采用質量流量計+計算機的模式。現場共有26臺質量流量計，13個手動節止閥。為了保證質量流量計的累計數據準確無誤的傳送到操作站上，采用數字信號傳輸方式。配置4口RS485通訊卡，將26臺質量流量計內的累計流量、瞬時流量、溫度、密度參數傳送到操作站上。由于是采用數字信號傳輸，避免了采用模擬或脈沖方式傳輸數據單一、脈沖累計精度偏差的問題。保證了計量數據的準確性和可靠性。裝車量是根據入口累計流量和回流累計流量之差的數值計算得出。由兩臺操作站可通過網絡進行監控裝車情況。
　　
　　系統結構
　　
　　系統概況如圖1：


流量計量系統：26套流量計分別用于13個鶴位的裝車計量。
　　
　　
　　LED現場顯示系統：每個鶴位裝有一塊1.8英寸/字數碼顯示屏，用于現場顯示預裝車量和實際裝車量。
　　
　　
　　圖2 LED顯示屏
　　
　　對講系統：用于實現現場和控制室的人工交流，如裝車結束報警、接地不良報警等。
　　
　　 每個汽車裝車場（現場13個分成兩個裝車場）各安裝一套于控制室語音通訊的麥克和揚聲音箱,另外控制室內裝有一個音箱和一個麥克與現場二個裝車場進行語音通訊。

接地報警系統：監測預備裝車的車輛的接地情況。如接地不良，通過LED、對講系統發出聲光報警。現場對應的每個鶴位安裝一套接地報警系統，通過接地夾，將車輛接地。如果接地不良，即通過接地報警傳感器產生一個開關量信號上傳到控制室的計算機系統實現計算機控制的報警。
　　
　　系統控制過程
　　
　　 因為該系統的切斷閥屬于人工控制，所以要求控制室和現場的工作人員通過各自崗位的設備實現整個裝車過程。
　　
　　
　　 當預裝車的車輛經過控制室時，控制室操作員輸入預裝車量，現場LED即顯示了預計裝車液化氣數量，車輛進入場內，安裝接地夾形成接地報警保護回路，如接地不良即產生接地報警信號，傳入控制室，觸發聲音文件通過播放系統實現現場聲音報警。同時，現場LED上的報警燈閃爍，警示現場裝車人員。接地良好后，開始裝車，控制室采集的流量計的裝車入/出口的累積流量，在計算機上進行換算得出LED上顯示裝車實時數據，當裝車量達到預計裝車量的90%時，控制室發出報警聲音，警示現場裝車人員關閥。閥門關閉后，控制室得到最后的裝車數量，并將最終裝車量通過ODBC接口協議傳入管理數據庫，生成裝車管理檔案，并打印出裝車表單。
　　
　　
　　 整個過程中的人的參與僅在開關切斷閥，而計量過程到打印表單全部由計算機來實現，效益及準確性是顯而易見的。
　　
　　系統的軟件設計及實現
　　
　　
　　整個計量系統誤差可分成：羅斯蒙特質量流量計自身的精度誤差，RS-485通訊速度產生的誤差。
　　
　　
　　修正方法：
　　
　　
　　 根據質量流量計給出的精度0.2%，在安裝該表之前，需要計量檢定，檢定結果如果正偏差+0.2%或負偏差-0.2%，可以通過預估補償修正軟件的精度修正參數進行修正。
　　
　　
　　
　　 從每個質量流量計到主計算機的數據通訊的時間是固定的，根據現場質量流量計累計到接近裝車給定量的那一時刻累計量和當前流速與通訊時間，使用預估補償修正軟件的數據通訊修正參數可以提前計算出裝車最后給定量的時間，以修正因通訊產生的誤差。
　　
　　
　　RS-485通訊速度計算
　　
　　
　　 羅斯蒙特質量流量計9739采用RS-485半雙工通訊方式，由主計算機發生任一指據通訊請示之后，將所需的數據傳送到主計算機上，通訊波特率為19200。
　　
　　計算機請求格式：
　　
　　起始碼 地址碼 命令碼 校驗碼 結束標志
　　
　　這里 ，起始碼1個字符，地址碼4個字符，命令碼4個字符，校驗碼2個字符，結束標志2個字符，共計13個字符
　　
　　字符格式：
　　
　　起始位（1位） 數據位（8位） 校驗位（1位） 停止位（1位）
　　
　　
　　共計11位。
　　
　　
　　請求幀位長為11×13=143位
　　
　　
　　每次請求時間 143/19200 *1000=7.4ms。
　　
　　響應格式：
　　
　　起始碼 地址碼 數據碼 校驗碼 結束標志
　　
　　這里，起始碼1個字符、 地址碼4個字符、數據碼8個字符
　　校驗碼2個字符、結束標志2個字符，共計172個字符，字符格式同上。
　　
　　 響應幀位長為11×17=187位
　　
　　 每次響應時間為187/19200 *1000=9.7ms
　　
　　 完成一次請求及響應所需時間為7.4+9.7.