專利名稱：輕質油品裝車控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種液態產品自動裝車的控制方法，特別是一種輕質油品裝車控制裝置及控制方法。
背景技術：
進入20世紀90年代末，工業過程控制的主導主要是DCS(集散控制系統)的廣泛應用。隨著計算機網絡技術的迅猛發展，同時也因生產過程和控制系統的進一步復雜化，人們將計算機網絡技術應用到了控制的前置機之間及前置機和上位機的數據傳輸中，前置機仍然完成自己的控制功能，但它與上位機之間的數據傳輸采用計算機網絡實現。上位機增加了系統組態功能及網絡的配套功能。DCS系統是計算機網絡技術在控制系統中的應用成果，提高了系統的可靠性和可維護性，取代了廣泛采用的STD總線和MULTI BUS總線等，在今天的工業控制領域仍然占據著重要地位。DCS是基本機構為現場控制級、通訊處理級、集中管理操作級。現場控制級完成現場信號的采集、處理、控制儀表的運行、控制信號的輸出；通訊處理級負責完成現場控制級與集中管理操作級之間的數據交換，集中管理操作級供操作人員監視調整現場控制級的工作狀況以及現場控制級的在線優化重組態。但是DCS不具備開放性，它的擴展性差，精度不高，且布線復雜、費用較高，不同廠家的產品集成困難。
發明內容針對現有技術的不足，本發明設計合理、制造容易、使用方便、擴展性好、控制精度高的輕質油品裝車控制裝置及控制方法。
一種輕質油品裝車控制裝置，由進油管、過濾器、抽油泵、手動閥、單向閥、流量計組成，還設有電磁閥、自動裝車控制柜、微機控制裝置和防靜電裝置，抽油泵、流量計和電磁閥與自動裝車控制柜連接，自動裝車控制柜通過數據線與微機控制裝置連接，微機控制裝置連接在以太網線上；防靜電裝置設置在自動裝車控制柜與裝油罐車之間。
所述的防靜電裝置由防爆觸點吸盤式開關K、兩個三極管T1、T2和光電耦合器TLP521組成，防爆觸點吸盤式開關K吸附在裝油罐車的油罐上，開關K與三極管T1的基極連接，T1的集電極通過發光二極管LED與光電耦合器TLP521連接，光電耦合器TLP521與三極管T2連接，三極管T2的集電極與發射機之間并聯一個穩壓管VD，三極管T2的集電極與自動裝車控制柜連接，三極管T1和T2都用9013。
所述的抽油泵3由防爆電機和防爆離心泵組成，抽油泵和電磁閥通過控制電纜與自動裝車控制柜連接，流量計通過數據通訊電纜與自動裝車控制柜連接。
所述的自動裝車控制柜主要由控制和數據總線RS-232、將RS-485數據總線轉換為RS-232數據總線的集成電路ADAM-4520、將數據信號轉換為控制模擬信號的集成電路ADAM-4060、控制繼電器、動作繼電器、電源組成。
所述的微機控制裝置由計算機、擴展串行卡T114、WIN XP組成。
所述的流量計用羅斯蒙特T-150型流量計。
由于儲油罐是地上罐，在為裝油罐車裝油的過程中，儲油罐的液位不斷變化，進油管內液體的流速也會變化，同時電磁閥的關閉時間也跟著相應的變化，導致實際裝油量和預定裝油量之間存在15‰-25‰的誤差，在15‰-25‰之間確定啟動裝置前裝油量的初始修正值。
輕質油品裝車控制裝置的控制方法為確定啟動裝置前裝油量的初始修正值，通過輕質油品裝車控制裝置，將該初始修正值和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，通過計算機發出裝油指令對裝油罐車加油；再根據每次裝油量的實際誤差，對初始修正值進行微調，滿足控制裝油量精度的要求；具體步驟如下(1)、確定啟動裝置前裝油量的初始修正值a；(2)、將裝油量的初始修正值a和預定裝油量的初始數據輸入計算機中；(3)、計算機發出裝油指令，經自動控制柜啟動抽油泵和電磁閥，完成對裝油罐車加油；(4)、如果第一車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≥a，再重新確定修正值b，使b＜a；(5)、將修正值b和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(6)、如果第二車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≥b，再重新確定修正值c，使c＜b；(7)、將修正值c和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(8)、第三車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≤c，最終實現系統誤差≤1.7‰。
在本發明中
手動閥的作用是為了防止單向閥和電磁閥失靈或失控使油液的溢出泄漏，確保裝油安全；單向閥解決共用管道同時啟動抽油泵回流現象，防止流量計真空計數問題。
微機控制裝置是控制系統的核心部件，將初始裝油數據錄入、接收現場信息數據存儲處理、啟動或停止自動控制設備工作、通過系統組態實現各加油亭的日常裝車工作流程和監控裝油的動態安全過程，實現高精度計量、生成報表輸出及網上查詢等功能。該裝置將現場設備和計算機控制系統進行有機連接和結合，實現系統數據傳輸轉換處理以及設備動作，完成整個自動裝車控制管理全過程。
羅斯蒙特T-150型流量計(美國)是通過現場總線構建起來，將流過的油液進行模數或模數轉換，其數據以RS-485總線方式傳送到自動裝車控制柜和微機控制系統，數據自動錄入計算機，實現現場質量流量計等設備儀表可控制計算機之間的互操作，包括現場流量計向計算機傳送實時測量參數計算機設定現場設備油料裝車重量等參數和設定現場設備的啟停控制等。
電磁閥——德國D2408/0402/247型號，強制先導式。其作用是打開或關閉裝車油路，打開或關閉動作由自動裝車控制柜和微機控制系統控制，與流量計配合完成對用戶的裝油任務。
防爆觸點吸盤式開關K工作時吸附在現場裝油車罐體外表面。作用是將裝油車罐體產生的靜電及時泄入大地，同時產生現場裝油車準備好信號，提供給自動裝車控制柜和計算機啟動加油開始。
以太網(100M)可實現機群數據交換、遠程網上查詢、資源共享。
本發明采用分布式控制技術，計量精度高；采用連鎖安全措施和應急措施，系統安全可靠、穩定性好；實現了遠程數據查詢，可以透明地查詢到各單位的油料應用情況和任何時間該單位單車裝油情況；具有設計合理、制造容易、使用方便、擴展性好、控制精度高的特點。
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明中防靜電裝置結構示意圖。
圖3是本發明的提高系統精度“最近誤差優先修正”方法實現流程圖。
其中1、進油管，2、過濾器，3、抽油泵，4、手動閥，5、單向閥，6、流量計，7、電磁閥，8、出油管，9、裝油罐車，10、防靜電連接線，11、防靜電裝置，12、油泵電機控制電纜，13、數據通訊電纜，14、電磁閥控制電纜，15、自動裝車控制柜，16、系統微機控制裝置，17、錄入初始裝油信息，18、以太網線，19、控制線，20、數據線，21、ADAM-4060，22、ADAM-4520，23、防爆觸點吸盤式開關(k)。
具體實施方式
實施例1本發明的結構如圖1和圖2所示，軟件流程如圖3所示。由進油管1、過濾器2、抽油泵3、手動閥4、單向閥5、流量計6、電磁閥7、自動裝車控制柜15和微機控制裝置16組成，抽油泵3、流量計6和電磁閥7與自動裝車控制柜15連接，自動裝車控制柜15與微機控制裝置16連接，微機控制裝置16連接在以太網線18上；在自動裝車控制柜15與裝油罐車9之間設有防靜電裝置11。
所述的防靜電裝置由防爆觸點吸盤式開關K、兩個三極管T1、T2和光電耦合器TLP521組成，防爆觸點吸盤式開關K吸附在裝油罐車的油罐上，開關K與三極管T1的基極連接，T1的集電極通過發光二極管LED與光電耦合器TLP521連接，光電耦合器TLP521與三極管T2連接，三極管T2的集電極與發射機之間并聯一個穩壓管VD，三極管T2的集電極與自動裝車控制柜連接，三極管T1和T2都用9013。
所述的抽油泵3和電磁閥7通過控制電纜12和14與自動裝車控制柜15連接，流量計6通過數據通訊電纜13與自動裝車控制柜15連接。
所述的自動裝車控制柜主要由控制15和數據總線RS-232、將RS-485數據總線轉換為RS-232數據總線的集成電路ADAM-4520、將數據信號轉換為控制模擬信號的集成電路ADAM-4060、控制繼電器、動作繼電器、電源組成。
所述的微機控制裝置16由計算機、擴展串行卡T114、WIN XP組成。
所述的流量計6用羅斯蒙特T-150型流量計。
輕質油品裝車控制裝置的控制方法為確定啟動裝置前裝油量的初始修正值，通過輕質油品裝車控制裝置，將該初始修正值和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，通過計算機發出裝油指令對裝油罐車加油；再根據每次裝油量的實際誤差，對初始修正值進行微調，滿足控制裝油量精度的要求；具體步驟如下(1)、確定啟動裝置前裝油量的初始修正值a為15kg；(2)、將裝油量的初始修正值a(15kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中；(3)、計算機發出裝油指令，經自動控制柜啟動抽油泵和電磁閥，完成對裝油罐車加油過程；(4)、如果第一車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為20kg，大于a(15kg)，再重新確定修正值b為8kg；
(5)、將修正值b(8kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(6)、如果第二車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差d為9kg，大于b(8kg)，再重新確定修正值c為5kg；(7)、將修正值c(5kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(8)、第三車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為1kg，最終實現裝油量的誤差≤1.7‰。
實施例2本發明的裝置和方法同實施例1，所不同的是，具體步驟如下(1)、確定啟動裝置前裝油量的初始修正值a為18kg；(2)、將裝油量的初始修正值a(18kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中；(3)、計算機發出裝油指令，經自動控制柜啟動抽油泵和電磁閥，完成對裝油罐車加油過程；(4)、如果第一車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為24kg，大于a(18kg)，再重新確定修正值b為9kg；(5)、將修正值b(9kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(6)、如果第二車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差d為10kg，大于b(8kg)，再重新確定修正值c為5kg；(7)、將修正值c(5kg)和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(8)、第三車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為1.5kg，最終實現裝油量的誤差≤1.7‰。
權利要求
1.一種輕質油品裝車控制裝置，由進油管、過濾器、抽油泵、手動閥、單向閥、流量計組成，其特征在于，還設有電磁閥、自動裝車控制柜、微機控制裝置和防靜電裝置，抽油泵、流量計和電磁閥與自動裝車控制柜連接，自動裝車控制柜通過數據線與微機控制裝置連接，微機控制裝置連接在以太網線上；防靜電裝置設置在自動裝車控制柜與裝油罐車之間。
2.如權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，其特征在于，所述的防靜電裝置由防爆觸點吸盤式開關K、兩個三極管T1、T2和光電耦合器TLP521組成，防爆觸點吸盤式開關K吸附在裝油罐車的油罐上，開關K與三極管T1的基極連接，T1的集電極通過發光二極管LED與光電耦合器TLP521連接，光電耦合器TLP521與三極管T2連接，三極管T2的集電極與發射機之間并聯一個穩壓管VD，三極管T2的集電極與自動裝車控制柜連接，三極管T1和T2都用9013。
3.如權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，其特征在于，所述的抽油泵3由防爆電機和防爆離心泵組成，抽油泵和電磁閥通過控制電纜與自動裝車控制柜連接，流量計通過數據通訊電纜與自動裝車控制柜連接。
4.如權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，其特征在于，所述的自動裝車控制柜主要由控制和數據總線RS-232、將RS-485數據總線轉換為RS-232數據總線的集成電路ADAM-4520、將數據信號轉換為控制模擬信號的集成電路ADAM-4060、控制繼電器、動作繼電器、電源組成。
5.如權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，其特征在于，所述的微機控制裝置由計算機、擴展串行卡T114、WIN XP組成。
6.如權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，其特征在于，所述的流量計用羅斯蒙特T-150型流量計。
7.一種輕質油品裝車及控制方法，其特征在于，確定啟動裝置前裝油量的初始修正值，通過權利要求1所述的輕質油品裝車控制裝置，將該初始修正值和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，通過計算機發出裝油指令對裝油罐車加油；再根據每次裝油量的實際誤差，對初始修正值進行微調，滿足控制裝油量精度的要求；具體步驟如下(1)、確定啟動裝置前裝油量的初始修正值a；(2)、將裝油量的初始修正值a和預定裝油量的初始數據輸入計算機中；(3)、計算機發出裝油指令，經自動控制柜啟動抽油泵和電磁閥，完成對裝油罐車加油；(4)、如果第一車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≥a，再重新確定修正值b，使b＜a；(5)、將修正值b和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(6)、如果第二車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≥b，再重新確定修正值c，使c＜b；(7)、將修正值c和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，重復步驟(3)；(8)、第三車實際裝油量與預定裝油量之間的實際誤差為d，并且d≤c，最終實現系統誤差≤1.7‰。
全文摘要
輕質油品裝車控制裝置及控制方法，裝置由進油管、過濾器、抽油泵、手動閥、單向閥、流量計組成，還設有電磁閥、自動裝車控制柜、微機控制裝置和防靜電裝置，抽油泵、流量計和電磁閥與自動裝車控制柜連接，自動裝車控制柜通過數據線與微機控制裝置連接，微機控制裝置連接在以太網線上；防靜電裝置設置在自動裝車控制柜與裝油罐車之間。確定啟動裝置前裝油量的初始修正值，利用本裝置，將該初始修正值和預定裝油量的初始數據輸入計算機中，通過計算機發出裝油指令對裝油罐車加油；再根據每次裝油量的實際誤差，對初始修正值進行微調，滿足控制裝油量精度的要求。本發明具有設計合理、制造容易、使用方便、擴展性好、控制精度高的特點。
文檔編號B67D7/00GK1631763SQ20041007555
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月22日 優先權日2004年12月22日
發明者卜照坤, 冉志成, 劉建德 申請人:卜照坤, 冉志成, 劉建德