專利名稱：一種小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油化工廠和煉油廠使用的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，尤其 是可計(jì)量自動裝車和以PLC作為控制器的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鶴管是石化行業(yè)流體裝卸過程中的專用設(shè)備，采用旋轉(zhuǎn)接頭與剛性管道及彎頭連 接起來，以實(shí)現(xiàn)火車、汽車槽車與棧橋儲運(yùn)管線之間傳輸液體介質(zhì)的活動設(shè)備，以取代老式 的軟管連接，具有很高的安全性，靈活性及壽命長等特點(diǎn)。鐵路、公路裝卸油鶴管主要用于鐵路油槽車和公路油罐汽車的裝卸流體作業(yè)的專 用設(shè)備，可輸送的介質(zhì)有原油、汽油、柴油、潤滑油等石油產(chǎn)品，或者濃硫酸、液化天然氣、液 化石油氣、溶融硫磺、浙青、二硫化碳等化工產(chǎn)品。當(dāng)前，現(xiàn)有的小鶴管裝車設(shè)備主要有兩種。第一種是采用比較原始的方式，僅是在小鶴管的前面加一個手動閥門，通過人工 開關(guān)閥門來控制小鶴管的裝車作業(yè)。采用這種方式，操作人員工作量大安全性差，需要人工 來觀察裝車量，而且不能用于如苯類等有毒類介質(zhì)的裝車作業(yè)。第二種是單個小鶴管的分散控制系統(tǒng)。這種方式是在第一種的基礎(chǔ)上把手動閥門 換成了可用于自動控制的氣動閥門，然后給每套小鶴管都加了一個控制器，通過控制器來 控制小鶴管閥門的開關(guān)作業(yè)。由于小鶴管裝車都是一個車道裝幾十個小鶴管，每個小鶴管 裝備一個控制器，所以這種方式成本會很高，操作人員的工作量也比較大；其次對于在這種 防爆場安裝這種帶電的控制器是很不安全的；第三，由于控制器是各廠家自行開發(fā)，不利于 設(shè)備以后的維護(hù)工作和升級。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距 離控制小鶴管裝車作業(yè)，從而方便安裝、操作、維護(hù)以及系統(tǒng)升級，增強(qiáng)操作過程的安全性。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)， 包括控制模塊、小鶴管裝車操作模塊，所述控制模塊與小鶴管裝車操作模塊電連接，所述小 鶴管裝車操作模塊設(shè)置于小鶴管上。本實(shí)用新型的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)控制模塊遠(yuǎn)距離操作和監(jiān)控小鶴管裝車操作 模塊，增強(qiáng)了操作過程的安全性，同時也方便了系統(tǒng)的安裝、維護(hù)以及系統(tǒng)軟硬件的改造和 升級等。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述小鶴管裝車操作模塊可以為多組，每組小鶴管裝車操作模塊與每個 小鶴管進(jìn)行一對一的安裝。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，控制模塊可以同時對多組小鶴管裝車操作模 塊進(jìn)行操作與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了多套小鶴管分布式采集、集中控制，極大的節(jié)省了人力成本。
3[0013]進(jìn)一步，小鶴管裝車操作模塊包括氣動電控閥門、流量計(jì)、高液位報警器；氣動電 控閥門、流量計(jì)設(shè)置于小鶴管上，并與控制模塊電連接；高液位報警器設(shè)置于小鶴管的出油 口直管的旁邊，并隨小鶴管伸到槽車內(nèi)，并與控制模塊電連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，控制模塊可根據(jù)流量計(jì)測得的參數(shù)隨時調(diào)整 電控閥門來控制小鶴管中介質(zhì)的流量，當(dāng)槽車內(nèi)介質(zhì)的液位升高到高液位報警器所設(shè)定的 高度時，高液位報警器將通知控制模塊，并關(guān)閉氣動電控閥門，以避免槽車內(nèi)介質(zhì)溢出的危險。進(jìn)一步，所述小鶴管裝車操作模塊還包括就緒按鈕，就緒按鈕與控制模塊電連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，防止小鶴管裝車操作模塊未就緒時對其進(jìn)行 誤操作。進(jìn)一步，所述小鶴管裝車操作模塊還包括可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊、有毒氣體監(jiān)測模塊， 可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊和有毒氣體監(jiān)測模塊分別與控制模塊電連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，隨時監(jiān)測操作現(xiàn)場的可燃?xì)怏w和有毒氣體， 一旦可燃?xì)怏w或者有毒氣體達(dá)到一定濃度，有毒氣體監(jiān)測模塊或者可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊及時 通知控制模塊，避免操作現(xiàn)場發(fā)生危險。進(jìn)一步，所述控制模塊包括控制器、操作站；控制器與小鶴管裝車操作模塊電連 接；操作站與控制器電連接。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，實(shí)現(xiàn)控制器對小鶴管裝車操作模塊進(jìn)行直接 控制，操作站對控制器進(jìn)行監(jiān)控和管理，便于操作人員對小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)的操作。

圖1為本實(shí)用新型小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)框圖；圖2為小鶴管裝車操作模塊實(shí)施例示意圖；圖3為控制模塊實(shí)施例示意圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下1、控制模塊，2、小鶴管裝車操作模塊，3、小鶴管，4、槽車，101、控制器，102、操作 站，201、第一氣動電控閥門，202、流量計(jì)，203、第二氣動電控閥門，204、高液位報警器，205、
就緒按鈕
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用 新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)包括控制模塊1和小鶴管裝車 操作模塊2 ；控制模塊1與小鶴管裝車操作模塊2電連接，以控制小鶴管裝車操作模塊2的 操作；小鶴管裝車操作模塊2裝配于小鶴管上，對小鶴管內(nèi)介質(zhì)裝車進(jìn)行相應(yīng)的操作，并把 現(xiàn)場裝車情況以及環(huán)境狀況發(fā)送給控制模塊1 ；小鶴管裝車操作模塊2可以設(shè)有多組，每組 小鶴管裝車操作模塊2與每根小鶴管單獨(dú)一一對應(yīng)，同時每組小鶴管裝車操作模塊2均與 控制模塊1電連接，控制模塊1可以實(shí)現(xiàn)同時對多組小鶴管裝車操作模塊2的控制。圖2為小鶴管裝車操作模塊2的實(shí)施例示意圖，圖中所示為一組小鶴管裝車操作模塊2，多組小鶴管裝車操作模塊2共同使用時，每組小鶴管裝車操作模塊2的結(jié)構(gòu)和設(shè)置 均與圖2所示實(shí)施例示意圖相同或相似，采用相同或相近似的小鶴管裝車操作模塊2結(jié)構(gòu) 均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。如圖2所示，小鶴管裝車操作模塊2主要包括第一氣動 電控閥門201、流量計(jì)202、第二氣動電控閥門203、高液位報警器204以及就緒按鈕205 ；其 中，第一氣動電控閥門201、流量計(jì)202、第二氣動電控閥門203設(shè)置于小鶴管3上，并與控 制模塊1電連接，控制模塊1控制第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203的開啟 和關(guān)閉；流量計(jì)202設(shè)置于小鶴管3上第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203之 間，并與控制模塊1電連接，流量計(jì)202用以監(jiān)測小鶴管3中流過流量計(jì)202的介質(zhì)的流量 并將流量信息發(fā)送給控制模塊1 ；高液位報警器204設(shè)置在小鶴管3的出油口直管的旁邊， 隨小鶴管3伸到槽車4內(nèi)，并與控制模塊1電連接，高液位報警器204檢測槽車4內(nèi)介質(zhì)液 位，一旦槽車4內(nèi)介質(zhì)液位高于高液位報警器204所設(shè)置的高度，則高液位報警器204向控 制模塊1報警，并關(guān)閉第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203 ；小鶴管裝車操作模 塊2還設(shè)有就緒按鈕205，就緒按鈕205設(shè)置于槽車4附近，并控制模塊1電連接，工作人員 將小鶴管3伸入槽車4后按下就緒按鈕205，已通知控制模塊1小鶴管裝車操作模塊2已經(jīng) 就緒，可以對槽車4進(jìn)行灌液操作。小鶴管裝車操作模塊2還設(shè)有可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊、有毒氣體監(jiān)測模塊，可燃?xì)怏w 監(jiān)測模塊和有毒氣體監(jiān)測模塊均與控制模塊1電連接，并分別對灌液場地的可燃?xì)怏w和有 毒氣體進(jìn)行監(jiān)測，一旦可燃?xì)怏w或者有毒氣體超過了某一設(shè)定值，則立刻向操作模塊1發(fā) 出警報信號。小鶴管裝車操作模塊2還設(shè)置了靜電接地模塊，以保證避免靜電對現(xiàn)場施工的影 響和危險。圖3為控制模塊1的實(shí)施例示意圖，控制模塊1包括控制器101和操作站102 ；其 中，控制器101與小鶴管裝車操作模塊2電連接，對小鶴管裝車操作模塊2進(jìn)行控制；操作 站102與控制器101電連接，監(jiān)控控制器101以及小鶴管裝車操作模塊2的運(yùn)行情況，并對 控制器101進(jìn)行設(shè)置和操作，從而實(shí)現(xiàn)通過控制器101對小鶴管裝車操作模塊2的操作。工作時，當(dāng)儲運(yùn)調(diào)度單位下達(dá)裝車任務(wù)后，現(xiàn)場的操作人員會把火車的槽車4安 要求放置到鶴位下面，然后把小鶴管3放到槽車4內(nèi)，當(dāng)放置好小鶴管3后，按一下現(xiàn)場就 緒按鈕205，此時處于操作站102前的操作員就會知道此小鶴管3已經(jīng)放好，此時操作站 102則顯示鶴位狀態(tài)為“就緒”。當(dāng)處于操作站102前的操作人員接到調(diào)度任務(wù)單后，會在操作站102上把要裝車 的鶴位錄入對應(yīng)的車號，每輛槽車4都對應(yīng)一個唯一的車號，因此車號可以顯示槽車4的容 量等信息，從而系統(tǒng)會顯示出此車號的車型和預(yù)裝量，此時操作站102上的鶴位狀態(tài)顯示 為“已錄”。當(dāng)現(xiàn)場小鶴管3放好后，操作站102上對應(yīng)的鶴位狀態(tài)會變?yōu)椤皽?zhǔn)裝”，即同時 達(dá)到“就緒”和“已錄”時即為“準(zhǔn)裝”，此時通過操作站102輸入開啟閥門指令來開啟該?dān)Q 位的閥門，此時操作站102顯示鶴位狀態(tài)為“在裝”?！霸谘b”狀態(tài)的鶴位，如果人為的把閥 門關(guān)閉，即變?yōu)椤皶和！睜顟B(tài)。當(dāng)一個鶴位裝車量到達(dá)“預(yù)裝量”后，控制器101向第一氣動 電控閥門201和第二氣動電控閥門203發(fā)出關(guān)閉指令，關(guān)閉第一氣動電控閥門201和第二 氣動電控閥門203，操作站102顯示為“結(jié)束”狀態(tài)，同時系統(tǒng)會自動尋找旁邊“準(zhǔn)裝”狀態(tài) 的鶴位，并自動開啟閥門，進(jìn)行下一個鶴位的裝車任務(wù)，如此下去，直至所有鶴位裝車完成，
5鶴位變?yōu)椤罢！睜顟B(tài)，到此整個裝車任務(wù)結(jié)束。裝車過程中也可以多各鶴位同時裝車，這 取決于小鶴管3中介質(zhì)的流量。操作站102可以反映各個氣動電控閥門的狀態(tài)、槽車4內(nèi)介質(zhì)的液位、即時的介質(zhì) 流量信息、槽車4已裝量、預(yù)計(jì)結(jié)束時間等信息。本實(shí)施例的主要功能有(1)數(shù)據(jù)采集處理功能對流量計(jì)202、高液位報警器204、第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203 回訊及控制等信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并傳送至操作站102的監(jiān)控計(jì)算機(jī)上，由監(jiān)控計(jì)算機(jī)對數(shù) 據(jù)進(jìn)行存儲和處理。(2)裝車過程順序控制功能整個裝車過程完全由程序控制，操作人員可以使用手動操作的方式和按控制程序 的編排順序的自動操作的方式，無論哪種操作方式，控制系統(tǒng)都具備聯(lián)鎖控制功能，拒絕執(zhí) 行非法操作并完成必要的報警措施，控制系統(tǒng)在授權(quán)的條件下允許部分解除聯(lián)鎖，以屏蔽 可能出現(xiàn)的硬件故障影響，保證裝車工作的照常運(yùn)行。(3)定量裝車控制功能根據(jù)錄入的車號，直接判斷出車型和預(yù)裝量，采集流量計(jì)202的脈沖信號，經(jīng)過 累積得到實(shí)裝量，通過實(shí)裝量跟預(yù)裝量的設(shè)定，可以控制鶴位裝車現(xiàn)場的兩個氣動電控閥 門一第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203按照一定順序進(jìn)行開啟和關(guān)閉。(4)自動尋車在自動方式下，一個鶴位罐裝完畢后，按照尋車方向，會自動開啟下一個鶴位。(5)安全保障功能在流量計(jì)202系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，或者由于人工設(shè)定錯誤導(dǎo)致的設(shè)定裝車量超出槽 車4最大裝車量的情況下，通過高液位報警器204，產(chǎn)生高液位報警控制信號，關(guān)閉第一氣 動電控閥門201和第二氣動電控閥門203，確保安全裝車。還配備有毒氣、可燃?xì)鈾z測和報警模塊，對裝車現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)有毒氣體 或者可燃?xì)怏w達(dá)到一定濃度時，及時報警和關(guān)閉第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥 門203，保證裝車現(xiàn)場的安全。(6)手動/自動功能為確保系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)在具備自動控制功能的同時，還具備手動功能。在需要 時，操作人員在控制室可手動實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場第一氣動電控閥門201和第二氣動電控閥門203 的開啟和關(guān)閉。本實(shí)施例中，控制器101采用了德國西門子公司的S7-300/400系列PLC產(chǎn)品，采 用專業(yè)組態(tài)軟件和編程軟件，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；系統(tǒng)中各硬件進(jìn)行模塊化處理，便于 維護(hù)；采用以太網(wǎng)通訊，使得系統(tǒng)擴(kuò)展能力更強(qiáng)；整個系統(tǒng)采用集中控制分散管理方式，把 操作和控制分開，使得系統(tǒng)更穩(wěn)定；操作程序可以自動生成方便實(shí)用的報表和記錄功能，可 生成各種報警記錄、操作記錄、修改記錄等，方便查詢及數(shù)據(jù)傳輸；因?yàn)檠b載介質(zhì)如輕油多 為易燃易爆介質(zhì)，控制器101和操作站102可以遠(yuǎn)離裝車現(xiàn)場安裝，或者安裝于專用的控制 室內(nèi)，使得操作者工作更安全。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制模塊、小鶴管裝車操作模塊；所述控制模塊與小鶴管裝車操作模塊電連接，所述小鶴管裝車操作模塊設(shè)置于小鶴管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于小鶴管裝車操作模 塊為多組，各組小鶴管裝車操作模塊分別設(shè)置于不同的小鶴管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于所述小鶴管裝車操 作模塊包括氣動電控閥門、流量計(jì)、高液位報警器；氣動電控閥門、流量計(jì)設(shè)置于小鶴管上， 并與控制模塊電連接；高液位報警器設(shè)置于小鶴管的出油口直管的旁邊，并隨小鶴管伸到 槽車內(nèi)，并與控制模塊電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于所述小鶴管裝車操 作模塊還包括就緒按鈕，就緒按鈕與控制模塊電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于所述小鶴管裝車操 作模塊還包括可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊、有毒氣體監(jiān)測模塊，可燃?xì)怏w監(jiān)測模塊和有毒氣體監(jiān)測 模塊分別與控制模塊電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制模塊包括 控制器、操作站；控制器與小鶴管裝車操作模塊電連接；操作站與控制器電連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油化工廠和煉油廠使用的小鶴管裝車設(shè)備控制系統(tǒng)，采用控制模塊遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場小鶴管操作模塊的方式，對裝車現(xiàn)場進(jìn)行控制與監(jiān)控，控制模塊可以同時對多組小鶴管操作模塊進(jìn)行控制與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)多鶴位的集中管理。本實(shí)用新型因控制模塊遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)了控制的安全增強(qiáng)了操作過程的安全性，同時也方便了系統(tǒng)的安裝、維護(hù)以及系統(tǒng)軟硬件的改造和升級。本實(shí)用新型對小鶴管中介質(zhì)流量、槽車中裝載介質(zhì)液位高度、環(huán)境當(dāng)中的可燃?xì)怏w、有毒氣體進(jìn)行監(jiān)控，并配有接地保護(hù)電路，保證了操作過程的安全。
文檔編號B67D7/52GK201626826SQ201020158699
公開日2010年11月10日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者余文斌, 景家峰, 李紅偉, 李錦瓏, 王清朝, 蔡蔚, 陳方, 高建良 申請人:北京恒泰永業(yè)科技有限責(zé)任公司;李錦瓏;高建良;景家峰;余文斌;王清朝;陳方;李紅偉;蔡蔚