CN113501485A - 一种防止液态危化品过量充装的批量控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止液态危化品过量充装的批量控制器，针对目前的危化品充装采用地磅进行称重结算及在车辆充装前和充装后的进行称重，从而容易因过充而导致罐体车返回卸料，造成人力及资源的浪费问题，通过在现场充装过程中除设定充装量外，还实时计算罐体内剩余容积，对充装量进行现场调整，可在充装环节对危化品的充装进行多维度的控制，尽可能地减少因为充装过程出现的问题导致车辆返回卸车的情况，提高企业运转效率，减少因额外环节导致的资源浪费情况。
Description
技术领域
本发明属于工业控制的技术领域，尤其涉及一种防止液态危化品过量充装的批量控制器。
背景技术
批量控制器是一种专为石油、化工原料等液体产品的装卸而设计，可实现物料批次装卸的自动化控制设备。
液态危化品充装过程，一般使用批量控制器进行充装过程控制，批量控制器主要用于在充装的物料到达设定量了以后，对现场的控制设备进行操作控制，以实现定量充装的目的。
目前在液态危化品装车行业中，为保障液态危化品运输过程中的安全，对于危化品车辆上路有很多限制，并且对装运过程的高压罐体做了很多详细要求及规定。而目前大多数规定没有统一标准，不同地域对于液态危化品充装和运输所作规定不同，导致很多限制内容局限于相应的管理软件，对于充装源头的控制涉及较少。
而对于充装的设定量一般是通过手动录入或者是信息化软件平台下发的方式，将单次充装的量录入到批量控制器中，批量控制器以次设定的量进行定量充装。充装车辆的结算过程，目前一般通过地磅进行称重结算。此方法对于充装的结果检查都要依靠信息化管理软件，而检查环节一般设在车辆充装前和充装后的称重环节，假如一旦发生充装过程出现超装，不符合地方政策规定的情况，则需要车辆返回进行卸料操作，浪费企业劳动人力，对于一些特殊的物料可能会造成浪费的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止液态危化品过量充装的批量控制器，减少因过充导致罐体车返回卸车的情况，提高企业运转效率，减少因操作不当导致的资源浪费情况。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种防止液态危化品过量充装的批量控制器，包括：人机交互界面、控制模块和存储模块，所述人机交互界面与所述控制模块连接，所述控制模块与所述存储模块连接；
所述控制模块通过IO接口与安装于危化品罐体车上的压力传感器及温度传感器连接，实时获取危化品罐体内的压力及温度；
所述存储模块用于存储压力存储阵列、温度存储阵列和补偿系数存储阵列，所述压力存储阵列中存储压力差，温度存储阵列中存储温度差，补偿系数存储阵列中存储补偿系数，所述补偿系数与压力差和温度差的组合一一对应；
其中，所述控制模块包括信号接收单元和运算单元，所述信号接收单元接收压力传感器和温度传感器传输的数据，通过补偿系数与压力差和温度差的组合的对应关系在所述存储模块内查找与所述压力差和温度差的组合对应的补偿系数，并将所述补偿系数传输给运算单元；
所述运算单元通过预设的罐体剩余容积计算公式，实时输出当前罐体剩余容积值至所述人机交互界面；
在液态危化品的充装过程中，当罐体剩余容积值达到预设阈值时，所述控制模块输出停止充装指令，关闭危化品输出装置，防止液态危化品过量充装。
根据本发明一实施例，所述人机交互界面被配置为可设置单次充装量及单次充装范围至所述控制模块，所述控制模块依据单次充装量及单次充装范围控制危化品输出装置。
根据本发明一实施例，所述人机交互界面被配置为可设置危化品罐体车的载重限定值至所述控制模块，所述控制模块通过IO接口与安装于危化品罐体车上的重量传感器连接，实时获取危化品罐体车的重量；当危化品罐体车的重量达到所述载重限定值时，所述控制模块输出停止充装指令，关闭危化品输出装置。
根据本发明一实施例，所述控制模块还包括调整单元，所述调整单元与所述运算单元连接，接收所述运算单元发送的当前罐体剩余容积值，根据所述当前罐体剩余容积值修正单次充装量的值。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的防止液态危化品过量充装的批量控制器，针对目前的危化品充装采用地磅进行称重结算及在车辆充装前和充装后的进行称重，从而容易因过充而导致罐体车返回卸料，造成人力及资源的浪费问题，通过在现场充装过程中除设定充装量外，还实时计算罐体内剩余容积，对充装量进行现场调整，可在充装环节对危化品的充装进行多维度的控制，尽可能地减少因为充装过程出现的问题导致车辆返回卸车的情况，提高企业运转效率，减少因额外环节导致的资源浪费情况。
附图说明
图1为本发明一实施例中的批量控制器的应用场景示意图；
图2为本发明一实施例中的防止液态危化品过量充装的批量控制器的结构示意图；
图3为本发明一实施例中的控制模块计算罐体容积的示意图；
图4为本发明一实施例中的单次充装量的设置处理逻辑示意图。
附图标记说明：
1：批量控制器；101：控制模块；102：存储模块；103：人机交互界面；2：罐体车；3：危化品输出装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种防止液态危化品过量充装的批量控制器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
本实施例针对目前的危化品充装采用地磅进行称重结算及在车辆充装前和充装后的进行称重，从而容易因过充而导致罐体车返回卸料，造成人力及资源的浪费问题，提供了一种防止液态危化品过量充装的批量控制器，通过在现场充装过程中除设定充装量外，还实时计算罐体内剩余容积，可在充装环节对危化品的充装进行多维度的控制，尽可能地减少因为充装过程出现的问题导致车辆返回卸车的情况，提高企业运转效率，减少因额外环节导致的资源浪费情况。
在具体介绍该防止液态危化品过量充装的批量控制器之前，首先介绍一下其应用场景。请参看图1，在液态危化品(如石油、化工原料)进行充装的现场，危化品输出装置3与罐体车2通过管道连通，将物料(石油或化工原料)输送至罐体车2内。在物料输送的工程中，批量控制器1需要实时监控罐体车2内的温度及压力，通过温度和压力计算罐体内的剩余容积，防止因物料过充而发生溢油或罐体车总体重量过大而不符合地方上路要求等情况。
具体的，请参看图2，该批量控制器1包括控制模块101、存储模块102和人机交互界面103，其中，人机交互界面103与控制模块101连接，控制模块101与存储模块102连接。该控制模块101通过IO接口与安装于危化品罐体车上的压力传感器及温度传感器连接，实时获取危化品罐体内的压力及温度。存储模块102用于存储压力存储阵列、温度存储阵列和补偿系数存储阵列，其中，压力存储阵列中存储压力差，温度存储阵列中存储温度差，补偿系数存储阵列中存储补偿系数，该补偿系数与压力差和温度差的组合一一对应。
控制模块101包括信号接收单元和运算单元。其中，信号接收单元接收压力传感器和温度传感器传输的数据，通过补偿系数与压力差和温度差的组合的对应关系在存储模块102内查找与该压力差和温度差的组合对应的补偿系数，并将该补偿系数传输给运算单元。运算单元通过预设的罐体剩余容积计算公式，实时输出当前罐体剩余容积值至所述人机交互界面。在液态危化品的充装过程中，当罐体剩余容积值达到预设阈值时，控制模块101输出停止充装指令，关闭危化品输出装置3，防止液态危化品过量充装。
其中，当前罐体剩余容积值V的计算公式为：
V＝K*S(Lmax-L)
其中，K为补偿系数，S为罐体的截面积，Lmax为罐体的最高液位，L为罐体的当前液位。
当然，为了获取罐体的当前液位L，需要在罐体内设置液位传感器，实时检测罐体内的液位，并将液位值传输给控制模块101。而罐体的最高液位Lmax通常可根据罐体车的技术指标得到。
本实施还提供了另外一种计算当前罐体剩余容积值的方法，请参看图3，该方法通过实时计算充入罐体内的物料的体积，罐体的标准容积减去充入罐体内的物料的体积，得到当前罐体剩余容积值。其中，罐体的标准容积通常可根据罐体车的技术指标得到。而充入罐体内的物料的体积则可通过实时监测罐体内的温度及压力，通过温度补充模块及压力补偿模块分别对温度及压力进行补偿后，再通过查表得到。该表为行业标准表，预存于存储模块2中。
人机交互界面103被配置为可设置单次充装量及单次充装范围至控制模块101，控制模块101依据单次充装量及单次充装范围控制危化品输出装置3的物料输出量。请参看图4，该单次充装量为受限制的单次预装量，其可以是现场操作人员在人机交互界面103中手动输入的值，也可以是通过信息平台导入的值。在人机交互界面103中，除了可以设置单次充装量外，还可以设置单次充装范围，在该单次充装范围设定后，参数单次充装量的值必须在该单次充装范围内，否则设置无效。
控制模块101还包括调整单元，该调整单元与运算单元连接，接收运算单元发送的当前罐体剩余容积值，根据当前罐体剩余容积值修正单次充装量的值。如图4所示，在人机交互界面103中输入的单次预装量，在进行实际物料充装时，根据现场监测的参数(温度、压力、液位等)及预设的相应保守偏差，计算物料的体积及当前充装罐体剩余可充装体积，对单次预装量进行调整防止物料的体积超出罐体可充装体积。
控制模块101通过上述对单次充装量的调整，主要可防止某些物料因体积受环境因素影响较大，不同环境下相同质量的物料的体积差别较大，而出现在质量符合要求的前提下，物料体积超出罐体容积的情况。
本实施例中的人机交互界面103还被配置为可设置危化品罐体车的载重限定值至控制模块101，控制模块101通过IO接口与安装于危化品罐体车上的重量传感器连接，实时获取危化品罐体车的重量。当危化品罐体车的重量达到载重限定值时，控制模块101输出停止充装指令，关闭危化品输出装置3停止物料的输出。
本实施例提供的防止液态危化品过量充装的批量控制器，用于实现在液态危化品充装过程中防止过量充装导致车辆返回卸车或物料浪费的情况，该批量控制器可接收外部给予的充装量设定及现场部分工艺参数(温度、压力等)，根据预设计的控制方式，实现防止过量充装的目的。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种防止液态危化品过量充装的批量控制器，其特征在于，包括：人机交互界面、控制模块和存储模块，所述人机交互界面与所述控制模块连接，所述控制模块与所述存储模块连接；
所述控制模块通过IO接口与安装于危化品罐体车上的压力传感器及温度传感器连接，实时获取危化品罐体内的压力及温度；
所述存储模块用于存储压力存储阵列、温度存储阵列和补偿系数存储阵列，所述压力存储阵列中存储压力差，温度存储阵列中存储温度差，补偿系数存储阵列中存储补偿系数，所述补偿系数与压力差和温度差的组合一一对应；
其中，所述控制模块包括信号接收单元和运算单元，所述信号接收单元接收压力传感器和温度传感器传输的数据，通过补偿系数与压力差和温度差的组合的对应关系在所述存储模块内查找与所述压力差和温度差的组合对应的补偿系数，并将所述补偿系数传输给运算单元；
所述运算单元通过预设的罐体剩余容积计算公式，实时输出当前罐体剩余容积值至所述人机交互界面；
在液态危化品的充装过程中，当罐体剩余容积值达到预设阈值时，所述控制模块输出停止充装指令，关闭危化品输出装置，防止液态危化品过量充装。
2.如权利要求1所述的防止液态危化品过量充装的批量控制器，其特征在于，所述人机交互界面被配置为可设置单次充装量及单次充装范围至所述控制模块，所述控制模块依据单次充装量及单次充装范围控制危化品输出装置。
3.如权利要求2所述的防止液态危化品过量充装的批量控制器，其特征在于，所述人机交互界面被配置为可设置危化品罐体车的载重限定值至所述控制模块，所述控制模块通过IO接口与安装于危化品罐体车上的重量传感器连接，实时获取危化品罐体车的重量；当危化品罐体车的重量达到所述载重限定值时，所述控制模块输出停止充装指令，关闭危化品输出装置。
4.如权利要求1所述的防止液态危化品过量充装的批量控制器，其特征在于，所述控制模块还包括调整单元，所述调整单元与所述运算单元连接，接收所述运算单元发送的当前罐体剩余容积值，根据所述当前罐体剩余容积值修正单次充装量的值。
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