CN110562907B - 一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，包括连接有人机交互界面的交换机、可编程逻辑控制器、液位监控仪、卸车鹤管、旋转活塞泵、气液分离罐和离心泵，卸车吸油管的底部固定设置有两段式液位探头，两段式液位探头与液位监控仪连接，过滤器出口连接旋转活塞泵，旋转活塞泵出口管线连接气液分离罐，两段式液位探头、气液分离罐上设置的气液分离罐液位计连接至可编程逻辑控制器，旋转活塞泵和离心泵分别通过一个变频控制器连接至可编程逻辑控制器。采用该使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统的控制方法，能实时监控液位变化，无需卸车工作人员接触有毒有害物质，液位变化实现自动化控制，液位稳定，提高了卸车效率。

Description

一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统及 其控制方法
技术领域
本发明涉及容积泵对火车槽车运输的油品进行卸车的技术领域，尤其是一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统及其控制方法。
背景技术
容积式油泵具有较强的自吸能力，例如旋转活塞泵，无需引油灌泵就可以直接从火车槽车中抽吸油品，因此近年来广泛应用于槽车油品卸车。目前，由于欠缺完善的卸车自动控制系统和方法，现有的旋转活塞泵卸车过程不可避免的存在以下问题：卸车过程中，卸车工作人员需要适时的查看槽车中的液位情况，众所周知，油品中有毒有害物质浓度较高，卸车人员频繁接触会对工作人员造成严重的危害；卸车过程中，当旋转活塞泵与离心泵的实时排量不匹配时，气液分离罐中的液位就会发生较大的波动，这样就需要工作人员去频繁的调整各阀门的开度，增加了卸车劳动强度，卸车效率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统及其控制方法，实时监控液位变化，无需卸车工作人员接触有毒有害物质，液位变化实现自动化控制，液位稳定，提高了卸车效率。
为解决上述问题，本发明所采用的技术措施如下：
一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，包括连接有人机交互界面的交换机、可编程逻辑控制器、液位监控仪、卸车鹤管、旋转活塞泵、气液分离罐和离心泵，套管式结构的卸车鹤管内部竖直安装有卸车吸油管和扫仓吸油管，所述卸车吸油管的底部固定设置有两段式液位探头，所述两段式液位探头与液位监控仪连接，所述卸车吸油管、所述扫仓吸油管分别通过卸车管线、扫仓管线与输油管线相连通，并连接至过滤器入口，所述过滤器出口连接旋转活塞泵，所述旋转活塞泵出口管线连接气液分离罐，所述两段式液位探头、所述气液分离罐上设置的气液分离罐液位计连接至可编程逻辑控制器，所述气液分离罐的出料管线连接离心泵入口，所述旋转活塞泵和所述离心泵分别通过一个变频控制器连接至可编程逻辑控制器；所述离心泵出口管线分成两个支路，其中一路通过输油管线连接至储罐，另一路作为旋转活塞泵补油管与所述旋转活塞泵的进口管线相连通。
优选的，所述卸车管线、所述扫仓管线上分别设有卸车线电动阀和扫仓线电动阀。
优选的，所述离心泵出口管线的两个支路管线上分别设置有离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀。
优选的，所述旋转活塞泵补油管上设置有旋转活塞泵补油管电动阀，连接储罐的输油管线上设置储罐进料阀。
优选的，所述可编程逻辑控制器还与卸车线电动阀、扫仓线电动阀、离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀相连接。
优选的，所述可编程逻辑控制器还连接两段式液位探头、气液分离罐液位计。
优选的，所述气液分离罐顶部还设置有气体管线，所述气体管线上设置气液分离罐排气阀，排出的气体进入气体管网系统或油气回收设备。
优选的，所述气液分离罐入口管线上设置气液分离罐进口阀。
一种采用使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统的控制方法，控制步骤如下：
首先，开启卸车线电动阀、气液分离罐排气阀，启动旋转活塞泵进行抽油，当气液分离罐中的液位升高达到设定的高值时，离心泵和离心泵出口电动阀接到可编程逻辑控制器的控制指令自动开启，保持气液分离罐中液位的稳定，两段式液位探头对槽车内的液位进行实时监控；
其次，当槽车中的液位下降到两段式液位探头的第一段探头时，进入扫仓作业阶段，可编程逻辑控制器输出控制信号自动关闭卸车线电动阀，开启扫仓线电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀，同时输出控制信号至两个变频控制器同步降低旋转活塞泵和离心泵的频率输出，以此降低泵转速进行扫仓作业；
再次，当液位降至两段式液位探头的第二段探头时，可编程逻辑控制器即输出控制信号自动关闭旋转活塞泵、扫仓线电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀，扫仓作业完成。
卸车作业过程中，气液分离罐的液位即为控制条件，若气液分离罐中液位高于设定值时，与离心泵相连的变频控制器输出增大，转速加快，离心泵出口电动阀开度增大，离心泵排量变大；液位低于设定的低值时，变频控制器输出减小，转速降低，离心泵出口电动阀开度减小，离心泵排量相应降低；当低于设定的最低值时，关闭离心泵和离心泵出口电动阀。
本发明的有益效果是：
1、与两段式液位探头相连的液位监控仪的设置，实时监控卸车过程中槽车液位数据的变化，且卸车、扫仓作业过程实现了自动切换，无需卸车工作人员接触有毒有害物质。
2、气液分离罐中液位变化作为该自动控制系统的控制条件，通过旋转活塞泵和离心泵的变频联动控制，保证了气液分离罐液位稳定，避免出现液位波动较大的情况，无需工作人员频繁调节各出口阀门的开度。
3、实现卸车、扫仓的全自动控制，提高作业自动化、集中化水平，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中，1-人机交互界面；2-可编程逻辑控制器；5-扫仓线电动阀；6-卸车线电动阀；7-变频控制器；10-储罐进料阀；11-旋转活塞泵补油管电动阀；12-卸车鹤管；13-卸车吸油管；14-扫仓吸油管；15-过滤器；16-旋转活塞泵；17-气液分离罐；18-离心泵；19-储罐；20-气体管线；21-气液分离罐排气阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，包括连接有人机交互界面1的交换机、可编程逻辑控制器2、液位监控仪、卸车鹤管12、旋转活塞泵16、气液分离罐17和离心泵18，套管式结构的卸车鹤管12内部竖直安装有卸车吸油管13和扫仓吸油管14，卸车吸油管13的底部固定设置有两段式液位探头，两段式液位探头与液位监控仪连接，卸车吸油管13、扫仓吸油管14分别通过卸车管线、扫仓管线与输油管线相连通，并连接至过滤器15入口，过滤器15出口连接旋转活塞泵16，旋转活塞泵16出口管线连接气液分离罐17，两段式液位探头、气液分离罐17上设置的气液分离罐液位计连接至可编程逻辑控制器2，气液分离罐17的出料管线连接离心泵18入口，旋转活塞泵16和离心泵18分别通过一个变频控制器7连接至可编程逻辑控制器2；离心泵18出口管线分成两个支路，其中一路通过输油管线连接至储罐19，另一路作为旋转活塞泵补油管与旋转活塞泵16的进口管线相连通。
卸车管线、扫仓管线上分别设有卸车线电动阀6和扫仓线电动阀5，离心泵18出口管线的两个支路管线上分别设置有离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀11；旋转活塞泵补油管上设置有旋转活塞泵补油管电动阀11，连接储罐19的输油管线上设置储罐进料阀10。
可编程逻辑控制器2还与卸车线电动阀6、扫仓线电动阀5、离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀11相连接，可编程逻辑控制器2控制着卸车线电动阀6、扫仓线电动阀5、离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀11的开启、关闭和开度大小；可编程逻辑控制器2还连接两段式液位探头和气液分离罐液位计，两段式液位探头将采集到的槽车液位数据信号输出给可编程逻辑控制器2，气液分离罐液位计也将采集到的液位数据信号输出给可编程逻辑控制器2。
气液分离罐17顶部还设置有气体管线20，气体管线20上设置气液分离罐排气阀21，排出的气体进入气体管网系统或油气回收设备；气液分离罐17入口管线上设置气液分离罐进口阀。
一种采用使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的的自动控制系统的控制方法，控制步骤如下：
首先，开启卸车线电动阀6、气液分离罐排气阀21，启动旋转活塞泵16进行抽油，当气液分离罐17中的液位升高达到设定的高值时，离心泵18和离心泵出口电动阀接到可编程逻辑控制器的控制指令自动开启，保持气液分离罐17中液位的稳定，两段式液位探头对槽车内的液位进行实时监控；
其次，当槽车中的液位下降到两段式液位探头的第一段探头时，进入扫仓作业阶段，可编程逻辑控制器2输出控制信号自动关闭卸车线电动阀6，开启扫仓线电动阀5和旋转活塞泵补油管电动阀11，同时输出控制信号至两个变频控制器7同步降低旋转活塞泵16和离心泵18的频率输出，以此降低泵转速进行扫仓作业；
再次，当液位降至两段式液位探头的第二段探头时，可编程逻辑控制器2即输出控制信号自动关闭旋转活塞泵16、扫仓线电动阀5和旋转活塞泵补油管电动阀11，扫仓作业完成。
卸车作业过程中，气液分离罐17的液位即为控制条件，若气液分离罐17中液位高于设定值时，与离心泵18相连的变频控制器7输出增大，转速加快，离心泵出口电动阀开度增大，离心泵18排量变大；液位低于设定的低值时，变频控制器7输出减小，转速降低，离心泵出口电动阀开度减小，离心泵18排量相应降低；当低于设定的最低值时，关闭离心泵18和离心泵出口电动阀。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，包括连接有人机交互界面的交换机、可编程逻辑控制器、液位监控仪、卸车鹤管、旋转活塞泵、气液分离罐和离心泵，套管式结构的所述卸车鹤管内部竖直安装有卸车吸油管和扫仓吸油管，所述卸车吸油管的底部固定设置有两段式液位探头，所述两段式液位探头与液位监控仪连接，所述卸车吸油管、所述扫仓吸油管分别通过卸车管线、扫仓管线与输油管线相连通，并连接至过滤器入口，过滤器出口连接旋转活塞泵，旋转活塞泵出口管线连接气液分离罐，所述两段式液位探头、所述气液分离罐上设置的气液分离罐液位计连接至可编程逻辑控制器，所述气液分离罐的出料管线连接离心泵入口，所述旋转活塞泵和所述离心泵各自通过一个变频控制器连接至可编程逻辑控制器；所述离心泵出口管线分成两个支路，其中一路通过输油管线连接至储罐，另一路作为旋转活塞泵补油管与所述旋转活塞泵的进口管线相连通。
2.如权利要求1所述的一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，所述卸车管线、所述扫仓管线上分别设有卸车线电动阀和扫仓线电动阀。
3.如权利要求2所述的一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，所述离心泵出口管线的两个支路管线上分别设置有离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀。
4.如权利要求3所述的一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，连接储罐的输油管线上设置储罐进料阀。
5.如权利要求4所述的一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器还与卸车线电动阀、扫仓线电动阀、离心泵出口电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀相连接。
6.如权利要求5所述的一种使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统，其特征在于，气液分离罐顶部还设置有气体管线，所述气体管线上设置气液分离罐排气阀，排出的气体进入气体管网系统或油气回收设备。
7.一种采用如权利要求6所述的使用旋转活塞泵对槽车轻油进行卸车的自动控制系统的控制方法，其特征在于，控制步骤如下：
首先，开启卸车线电动阀、气液分离罐排气阀，启动旋转活塞泵进行抽油，当气液分离罐中的液位升高达到设定的高值时，离心泵和离心泵出口电动阀接到可编程逻辑控制器的控制指令自动开启，保持气液分离罐中液位的稳定，两段式液位探头对槽车内的液位进行实时监控；
其次，当槽车中的液位下降到两段式液位探头的第一段探头时，进入扫仓作业阶段，可编程逻辑控制器输出控制信号自动关闭卸车线电动阀，开启扫仓线电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀，同时输出控制信号至两个变频控制器同步降低旋转活塞泵和离心泵的频率输出，以此降低泵转速进行扫仓作业；
再次，当液位降至两段式液位探头的第二段探头时，可编程逻辑控制器即输出控制信号自动关闭旋转活塞泵、扫仓线电动阀和旋转活塞泵补油管电动阀，扫仓作业完成。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，气液分离罐中液位高于设定值时，与离心泵相连的变频控制器输出增大，离心泵出口电动阀开度增大；液位低于设定低值时，与离心泵相连的变频控制器输出减小，离心泵出口电动阀开度减小，当低于最低值时，关闭离心泵和离心泵出口电动阀。
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